Etude moléculaire de PAV1, le premier virus hyperthermophile marin : Recherche et caractérisation préliminaire de particules de type virale chez les archées de l'ordre de Thermococcales inféodées aux sources hydrothermales marines profondes

par Mélusine Gaillard

Thèse de doctorat en Microbiologie marine

Sous la direction de Daniel Prieur.

Soutenue en 2006

à Brest .

mots clés

• Archéobactéries
• Virus
• Bouches hydrothermales

Résumé

Le premier virus hyperthermophile issu d'une source hydrothermale marine profonde, PAV1, a été isolé dans notre laboratoire. Il infecte l'archée Pyrococcus abyssi et possède une morphologie de citron. Son génome est un ADN double brin circulaire de 18,1 kpb. Dans le cadre de cette thèse, nous avons d'abord étudié son génome. Il est présent à fort nombre de copies dans la cellule et ne comporte pas de méthylations de type dam ou dcm. Sa topologie consiste en un léger surenroulement négatif dans son hôte. Les 25 gènes prédits sont transcrits en six ARNm majoritairement polycistroniques et l'un deux recouvre 75 % du génome viral. Puis, nous nous sommes intéressés à deux protéines de PAV1. Pour la protéine 899, nous avons cherché à mettre en évidence son implication potentielle dans le métabolisme de l'ADN viral. Par ailleurs, nous avons montré que la protéine 121 est ine des protéines majoritaires du virus. Nous avons ensuite initié une recherche de nouveaux virus infectant les archées de l'ordre des Thermococcales dans l'environnement hydrothermal abyssal. Des observations réalisées en microscopie électronique à transmission ont permis de découvrir sur des cultures d'enrichissement une diversité vitale insoupçonnée. Après un criblage sur 120 couches de Thermococcales, nous avons découvert une souche piézophile nommée KAZA, appartenant à l'espèce archéenne Thermococcus barophilus, qui produit des particules de type viral " piezo-dépendantes "

Titre traduit

Molecular analysis of PAV1, the first marine hyperthermophilic virus : Screening and preliminary characterization of virus-like particles infecting archaea from the order Thermococcales in deep-sea vents

Résumé

PAV1, discovered in our lab, is the first hyperthermophilic virus isolated from a deep-sea vent. It is lemon-shaped and infects the archea Pyroccoccus abyssi. Its genome is a double stranded DNA of 18. 1 kbp. Here we report the molecular analysis of this virus. First, we studied PAV1 genome. We proved it is high copy number (about 70 copies per chromosome) and slightly negatively supercoiled in its host. As the archeal chromosome, viral DNA is not dam or dcm methylated. All 25 predicted genes are transcribed in six mRNAs in majority polycistronic and the larger one covers 75 % of genome. Then, we tried to show that protein 899 could be involved in viral DNA metabolism and we identified protein 121 as one of the majority protein. The last part of this study aimed to discover new viruses infecting archaea from the order Thermococcales in deep-sea environment. Observations realized with transmission electronic microscope on enrichment cultures revealed an unexpected viral diversity. Then, a screening was realized one about 120 Thermococcales strains and we discovered a piezophilic strain named KAZA from specie Thermococcus barophilus which produces “piezo-dependanr” virus-like particles.