Evidence for tropical endemicity in the Deltaproteobacteria Marine

Groupe B/SAR324 bacterioplankton clade

D’après la publication de Brown M.V. et Donachie S.P., AME, 2007

Présentation :

Bressac Matthieu

et Reynaud NathalieMaster "Biologie et Ecologie Marine"

1ère année

Objectifs de l’étude

Affiner la phylogénie du clade MGB/SAR324 à l’aide des nouvelles méthodes d’analyses moléculaires.

Déterminer la distribution spatiale des différents clusters

Choix d’analyse des séquences 16S et des ITS

Analyse des séquences 16S : Séquence génétique universelle

Taux de mutation relativement élevé

• Analyse des ITS : Séquences hautement polymorphiques caractéristiques

Résultats chiffrés intéressants dans le cas de MGB/SAR324

Mise en évidence des différents clusters

Division du clade MGB/SAR324 en 3 clusters distincts

Apparition de 3 clusters bien distincts confirmée par les valeurs de bootstrap :

MGB/SAR324 groupe I

MGB/SAR324 groupe II

et MGB/SAR276

Répartition géographique des différents clusters

Atlantique Nord Subtrop.18.425031°N 64°WSar276

Pacifique Nord Trop. Est25.210019°N 158°WJL-ETNP

Mer des Caraïbes28.9212.18°N 69°WCD3A4 MGB/SAR276

Mer de Greenland-0.8200072.4°N 4°EG2KPacifique Nord Trop.4.56103327.47°N 126°EIBP10m

Océan Arctique-2.15575.47°N 206.3°EArctic95A

Mer méditerranée15.25036.5°N 15.5°EI50 MGB/SAR324 groupe II

Pacifique Nord Subtrop.18.425031°N 64°WSar324

Taiwan2410025°N 172°WTaiwanPacifique Nord Trop.25.41022.45°N 158°WHOT169_10m

MGB/SAR324 groupe I

RégionTempérature (°C)Profondeur (m) Coordonnées géographiques

Nom du clone

MGB/SAR276 : eaux tropicales et subtropicales peu profondes.

MGB/SAR324 groupe I : eaux tropicales et subtropicales peu profondes.

MGB/SAR324 groupe II : eaux tropicales et subtropicales, profondes ou eaux polaires.

Hypothèse : Rôle des différents clusters dans leurs écosystèmes

Eaux chaudesEaux profondes ou froides

Eaux chaudes

Eaux chaudes

SPECIATION COHABITATION

MGB/SAR276

MGB/SAR 324 I

MGB/SAR 324 II

MGB/SAR 324

MGB/SAR 324

MGB/SAR 324 I

MGB/SAR276

• MGB/SAR324 groupe I et MGB/SAR276 : – co-existent dans le même habitat – ils assurent des fonctions différentes

MGB/SAR324 groupe I et MGB/SAR324 groupe II : – fortement apparentées– habitats très différents – ils assurent la même fonction

séparation de niche = spéciation

Hypothèse : Température = moteur de spéciation de MGB/SAR324 groupe II?

MGB/SAR324 groupe II présente une abondance comparable, en zone tropicale profonde et en zone polaire (en surface et en profondeur)

Distribution non liée à la pression ou l’intensité lumineuse

La spéciation pourrait donc être basée sur les caractéristiques de température du milieu.

Mise en évidence du caractère endémique de la distribution de MGB/SAR324 groupe I

et MGB/SAR276

• Les études d’abondance réalisées exclusivement en zone tropicale profonde ou en zone polaire dénotent une très forte abondance du clade MGB/SAR324 groupe II.

• Augmentation de l’abondance d’ADN associé au clade MGB/SAR324 groupe II lors d’ un bloom algal en Atlantique Nord.

Résultats valables uniquement pour le clade MGB/SAR324 groupe II

• Analyse de protéines (HSPs) : - 1% de séquences de gène 16S de MGB/SAR324

groupe II

- seulement 0.1% de séquences de gène 16S de MGB/SAR324 groupe I et MGB/SAR276

Le cluster MGB/SAR324 groupe II est clairement le plus abondant les deux autres sont endémiques des zones tropicales et subtropicales.

Remarques

Les analyses d’ARNr seules ne permettent pas de conclure quant au rôle exact de chaque cluster.

Nécessité de réaliser des campagnes de mesure d’abondance absolue pour chaque cluster.

Tenir compte des grandes disparités dans les valeurs de bootstrap entre les analyses de 16S et de ITS.

Etudier de plus près le cas des "exceptions" du cluster MGB/SAR324 groupe II

Merci pour votre attention

Le neighbor-joining

• Modèle de distance basé sur le calcul de distances évolutives séparant des séquences homologues. La distance évolutive estimée entre des séquences homologues est

fonction de la divergence observée entre deux paires de séquences homologues.

• N’utilise pas l’exactitude de l’horloge moléculaire. Longueur des branches n’est pas proportionnelle au temps.

• Heuristique (algorithme qui fournit des solutions réalisables) basée sur le principe de minimum d’évolution. Permet l’obtention d’arbres très rapidement.

Le principe de l’identification par le séquençage de l’ADNr-16S.

• ARN ribosomaux : molécules indispensables à toute cellules pour la biosynthèse des protéines.

• Tous les bactéries possèdent au moins une copie des gènes codants pour cette molécule.

• Parmi ces gènes, la région dite « ADNr-16S » est principalement utilisée pour la détermination du genre et de l’espèce.

Méthode du séquençage de l’ADNr-16S.

Lyse des cellules d’une colonie. L’ADN bactérien extrait est purifié. La région « ADNr-16S » est spécifiquement amplifiée par

la méthode de PCR (Polymerase chain reaction). La séquence de l’ADN est alors lue. L’identification est réalisée par comparaison de cette

séquence avec les bases de données des séquences connues (GenBank).