Soutenance de thèse de Nisrine CHELKHA

Acanthamoeba est un protiste phagocytaire ubiquitaire du sol et de l'eau. Cette large distribution favorise le contact avec l’Homme, et ces amibes peuvent être des pathogènes humains. Ils ingèrent toute particule d'une taille supérieure à 0,5 µm, notamment des bactéries dont certaines survivent et se multiplient dans cet hôte. Les virus géants, incluant notamment les mimivirus, les marseillevirus ou les pandoravirus, sont d'autres micro-organismes résistants à Acanthamoeba. Ce sont les plus gros virus au monde par la taille des virions et de leurs génomes, et ils ont des caractéristiques qui les rapprochent des micro-organismes cellulaires. Ils vivent en sympatrie avec d'autres micro-organismes au sein de l'amibe, et de nombreux transferts latéraux de séquences ont été décrits avec Acanthamoeba castellanii. De plus, certaines espèces d'Acanthamoeba semblent présenter des susceptibilités différentes vis-à-vis des virus géants. L’objectif de ce travail a été d’explorer pour la première fois le répertoire génique de 14 différentes espèces d’Acanthamoeba, ainsi que celui des deux espèces Vermamoeba vermiformis CDC-19 et Willaertia magna c2c maky, et d’étudier leurs relations génétiques avec les virus géants. Plusieurs approches complémentaires ont été utilisées, incluant la génomique comparative, la phylogénie, les réseaux de séquences, et des techniques de biologie moléculaire pour la validation des résultats in silico. Ce travail a permis de fournir des données et informations génétiques importantes et originales pour plusieurs espèces d’amibes présentant des susceptibilités différentes à l’infection virale. Des échanges putatifs de séquences entre A. polyphaga et des virus géants ont été détectés, avec 366 gènes codant pour des protéines montrant la plus grande homologie avec des protéines de virus géants. De plus, parmi les 22483 gènes prédits dans le génome de V. vermiformis CDC-19, 2295 codent pour des homologues de protéines d’origine bactérienne. Enfin, il a été prédit pour 136 gènes de W. magna c2c maky qu’ils ont été échangés avec des microorganismes cellulaires résistants aux amibes. Un autre travail a consisté à discuter des stratégies de défense observées ou possibles des virus géants et de leurs hôtes. La recherche d’homologues de séquences de virus géants montre la présence de plusieurs séquences potentiellement impliquées dans des mécanismes de défense. Par ailleurs, aucune trace significative d'intégration de génomes ou de séquences de virophages connus n'a été identifiée dans tous les génomes disponibles des espèces d'Acanthamoeba. Finalement, nous avons mis au point différents systèmes d'amorces permettant une identification des espèces d’Acanthamoeba. Ces travaux ouvrent plusieurs pistes potentielles pour des travaux futurs portant sur les interactions entre les amibes et les virus géants.

Acanthamoeba spp. are ubiquitous phagocytic protists in soil and water. This wide distribution promotes contact with humans, and these amoebae can be human pathogens. They ingest any particle larger than 0.5 µm, including bacteria, some of which survive and multiply in this host. Giant viruses, including mimiviruses, marseillevirus or pandoraviruses, are other Acanthamoeba-resistant microorganisms. They are the largest viruses in the world by the size of the virions and their genomes, and they have characteristics that bring them close to cellular microorganisms. They have a sympatric lifestyle with other microorganisms within amoebae, and many lateral sequence transfers have been described that involved Acanthamoeba castellanii. In addition, some Acanthamoeba species appear to have different levels of susceptibility to giant viruses. The objective of this work was to explore for the first time the gene repertoire of the genomes of 14 different species of Acanthamoeba, as well as that of the two species Vermamoeba vermiformis CDC-19 and Willaertia magna c2c maky, and to study the genetic relationship of these amoebae with giant viruses. Several approaches were used, including comparative genomics, phylogeny, sequence networks, and molecular biology techniques. This work provided important genetic information for several species of amoebae with different susceptibility to giant viral infection. This, putative sequence exchanges between A. polyphaga and giant viruses have been detected, with 366 genes encoding proteins most homologous to viral proteins. In addition, of the 22483 genes predicted in the V.vermiformis CDC-19 genome, 2295 encoded for proteins most homologous to bacterial gene products. Finally, 136 genes of W. magna c2c maky were found to be related to sequences from amoeba-resistant microorganisms. An additional work aimed to discuss the defence strategies observed or predicted for giant viruses and their hosts. The search for sequence homologies in other giant viruses genomes revealed the presence of several sequences suspected to be involved in defence mechanisms. However, no significant evidence of integration of known genomes or virophages sequences has been identified in all available genomes of Acanthamoeba species. Finally, we have designed three PCR primer systems targeting a conserved gene that encodes an alanine-tRNA ligase, for an effective and specific identification of Acanthamoeba. This work opens up several potential leads for future work on the interactions between amoebae and giant viruses.