Biodiversité 3 min
Bracovirus, un virus bénéfique intégré au génome d’une guêpe parasitoïde
Les guêpes parasites du genre Cotesia se développent à l’intérieur du corps de chenilles. Lors de la ponte de leurs œufs, elles injectent des particules produites grâce à un virus, induisant une immunosuppression chez la chenille qui empêche la destruction des œufs de la guêpe. Le virus de Cotesia s’avère ainsi absolument nécessaire à la réussite du parasitisme. Un consortium international intégrant des chercheurs INRAE vient de procéder à l’assemblage du génome de Cotesia à l’échelle des chromosomes. Les résultats de cette étude parus dans la revue Communications Biology permettent de dresser pour la première fois une carte complète de l’organisation des gènes viraux dans le génome d’une guêpe parasite.
Publié le 25 janvier 2021
Un virus indispensable pour se développer dans une chenille
Les virus ne sont pas toujours néfastes : ils peuvent apporter de nouvelles fonctions aux organismes qu’ils infectent. L’exemple le plus spectaculaire consiste en l’utilisation par des guêpes parasites du genre Cotesia d’un virus (nommé bracovirus) qu’elles ont intégré à leur génome au Crétacé, il y a 100 millions d’années. Ces guêpes attaquent des chenilles dans lesquelles leur progéniture se développe. Pour cela, elles fabriquent massivement des particules de bracovirus et les injectent, en même temps que leurs œufs, dans le corps de la chenille. Les particules infectent les cellules de l’hôte et les gènes viraux ainsi introduits assurent la production de facteurs de virulence. Ces derniers vont inhiber les défenses immunitaires de l’hôte et modifier de nombreux aspects de sa physiologie, rendant ainsi possible le développement des larves de guêpes à l’intérieur du corps de la chenille.
Les guêpes Cotesia sont utilisées en lutte biologique du fait de leur redoutable efficacité contre certains lépidoptères ravageurs des cultures. En particulier, elles sont produites à grande échelle au Brésil depuis les années 80, pour traiter des millions d’hectares de cannes à sucre contre des chenilles foreuses de tiges, peu exposées aux traitements phytosanitaires.
Des millions d’années de complicité entre une guêpe parasitoïde et un virus
Un consortium international (France, Pays-Bas, Brésil, Etats-Unis) vient de montrer, grâce à l’obtention d’un assemblage complet du génome de la guêpe, que les gènes du virus ont colonisé tous les chromosomes. Alors que les virus intégrés dans les génomes se dégradent en général peu à peu, finissant par être complètement éliminés, le bracovirus, au contraire, a fait l’objet d’une large expansion qui en fait un “virus géant”. En effet, son génome par sa taille, de près d’1 Megabase, soutient la comparaison avec les plus grands virus connus, comme le Mimivirus qui infecte les amibes.
Les gènes viraux sont dans l’ensemble dispersés dans les chromosomes de la guêpe, cependant certaines régions concentrent des gènes spécialisés dans les fonctions virales essentielles comme la formation des particules et des cercles d’ADN qu’elles incorporent pour les introduire dans les chenilles. Malgré l’activité massive de production des particules dans les ovaires, l’analyse de l’expression des gènes de l’immunité montre que la guêpe ne considère pas le virus comme un corps étranger. Ainsi, après 100 millions d’années de domestication, le virus a été complètement intégré à la physiologie de la guêpe. Jusqu’à présent la domestication de virus complexes n’a été mise en évidence que chez les guêpes parasites mais elle pourrait constituer un mécanisme plus général de l’évolution permettant l’acquisition de nouvelles fonctions telles que la capacité de délivrer des gènes ou des protéines par l’intermédiaire de particules ou d’enveloppes virales.
Référence :
Jérémy Gauthier, Hélène Boulain, Joke J. F. A. van Vugt, Lyam Baudry, Emma Persyn, Jean-Marc Aury, Benjamin Noel, Anthony Bretaudeau, Fabrice Legeai, Sven Warris, Mohamed A. Chebbi, Géraldine Dubreuil, Bernard Duvic, Natacha Kremer, Philippe Gayral, Karine Musset, Thibaut Josse, Diane Bigot, Christophe Bressac, Sébastien Moreau, Georges Periquet, Myriam Harry, Nicolas Montagné, Isabelle Boulogne, Mahnaz Sabeti-Azad, Martine Maïbèche, Thomas Chertemps, Frédérique Hilliou, David Siaussat, Joëlle Amselem, Isabelle Luyten, Claire Capdevielle-Dulac, Karine Labadie, Bruna Laís Merlin, Valérie Barbe, Jetske G. de Boer, Martial Marbouty, Fernando Luis Cônsoli, Stéphane Dupas, Aurélie Hua-Van, Gaelle Le Goff, Annie Bézier, Emmanuelle Jacquin-Joly, James B. Whitfield, Louise E. M. Vet, Hans M. Smid, Laure Kaiser, Romain Koszul, Elisabeth Huguet, Elisabeth A. Herniou & Jean-Michel Drezen. Chromosomal scale assembly of parasitic wasp genome reveals symbiotic virus colonization. Communications Biology 4, 104 (2021).
https://doi.org/10.1038/s42003-020-01623-8