Herpèsvirus de primates et chauves-souris du Nouveau Monde : modèles d’étude des relations évolutives hôtes-virus


Thèse de doctorat de : Madame Samantha JAMES
Directeur de thèse : Monsieur LACOSTE Vincent
Spécialité : Physiologie et biologie des organismes-populations-interactions
Date de soutenance : mardi 17 septembre 2019
Heure : 09h00
Lieu : Université de Guyane à l’amphithéâtre A

Résumé :

La famille des Herpesviridae (ordre Herpesvirales) est composée de virus à ADN répartis au sein de 3 sous-familles : Alphaherpesvirinae, Betaherpesvirinae et Gammaherpesvirinae. On les retrouve chez un large éventail d’hôtes, des mammifères aux reptiles en passant par les oiseaux. Ces virus ont la capacité de persister toute au long de la vie de l’hôte sous forme latente et de se réactiver. La plupart de ces virus sont spécifiques d’une espèce hôte. Cette spécificité résulterait d’un long processus de co-évolution. Mon travail de thèse porte sur l’étude de la diversité des herpèsvirus et de leurs relations évolutives avec, comme modèles d’étude, les primates non-humains (cytomégalovirus) et les chauves-souris du Nouveau Monde

Au fil des dernières décennies, la recherche d’homologues d’herpèsvirus humains chez des primates non-humains a permis l’identification de nombreux virus. On dénombre ainsi plusieurs dizaines de virus de primates non-humains (PNH) actuellement reconnus par l’ICTV. La disponibilité de nouvelles techniques moléculaires, associée au développement de nouveaux outils informatiques, a abouti à l’explosion du nombre de séquences d’herpèsvirus identifiées

La recherche d’herpèsvirus chez les chauves-souris est plus récente. Elle a bénéficié de l’intérêt porté à ces mammifères au début des années 2000 du fait de leur rôle de réservoirs de virus potentiellement zoonotiques. C’est à partir de 2007 que les premières séquences d’herpèsvirus de chauves-souris ont été décrites. Il s’en est suivi la description de dizaines de nouvelles séquences identifiées de différentes espèces de chauves-souris d’Afrique, d’Asie, d’Océanie, d’Europe et d’Amérique, dont seulement deux d’espèces amazoniennes.

Au cours de nos travaux nous avons pu caractériser partiellement 12 virus de type cytomégalovirus de 12 espèces différentes appartenant à six genres et représentatives des quatre familles de primates non-humains du Nouveau Monde (PNHNM). Ces résultats démontrent ainsi que la plupart des espèces de PNHNM peuvent être infectées par un virus appartenant au genre Cytomegalovirus. Ils nous ont de plus permis d’appréhender la systématique de leurs hôtes platyrrhiniens. La même approche, appliquée à 11 espèces de chauves-souris du Nouveau Monde, nous a permis d’obtenir des séquences virales de toutes les espèces testées. Celles-ci se répartisssent au sein des sous familles Beta- et Gamma- herpesvirinae. Bien que les analyses phylogénétiques des séquences de beta-herpesvirus démontrent une répartition des séquences virales en lien avec leurs espèces hôtes, l’analyse des séquences de gamma-herpèsvirus est plus complexe. Ces travaux sont les plus larges conduits à ce jour en termes de diversité d’espèces de primates non-humains et de chauves- souris néotropicales testées. Il n’en reste pas moins qu’ils ne représentent qu’une petite proportion de cette diversité. D’autres analyses, sur un plus large panel d’espèces représentatives d’autres régions géographiques permettront d’augmenter notre comprénsion des processus évolutifs de ces virus.

 


Summary :

Herpesviruses of New World primates and bats: pattern of host-viruses evolutionary relationships.

Herpesviridae (order Herpesviridae) is a large family of DNA viruses, classified into three subfamilies : Alphaherpesvirinae, Betaherpesvirinae and Gammaherpesvirinae. Members of herspesviridae family are known to infect a wide range of hosts. In addition to humans, those hosts include mammals, reptiles and birds. The ability to enter into latency provides herpesviruses with an important survival advantage to persist throughout the life of the host and to be reactivated from latency following an appropriate stimulus. Most of these viruses are host-specific. It has been suggested that this specificity would result from a long process of co-evolution during which, herpesviruses have reached a fine-tuned balance with their hosts. The Aim of my thesis project is to study the diversity of herpesviruses and their evolutionary relationships with non-human primates (cytomegalovirus) and bats of the New World.

Like humans, it has been shown that non-human primates are naturally infected with herpesvirus. During the last decades, dozen of non-human primates herpesviruses, homologs to the humans herspesviruses have been identified and recognized by the ICTV. The availability of new molecular techniques, combined with the development of new computer tools, has resulted in the explosion of the number of the herpesvirus sequences.

The search for herpesvirus in bats is more recent. It benefited from the interest in these mammals because of their role as reservoirs of potentially zoonotic viruses. The first bat herpesvirus sequences have been described in 2007, then followed by the description of dozens of new sequences in different bat species from Africa, Asia, Oceania, Europe and America. However, only two of these sequences belong to Amazonian species.

During my thesis work, we have been able to partially characterize 12 cytomegalovirus-like viruses from 12 different species belonging to six genera and representative of the four families of non-human primates of the New World (NWM). These results demonstrate that most species of NWM can be infected with a virus belonging to the genus Cytomegalovirus. They also allowed us to apprehend the systematics of their Platyrrhinian hosts. The same approach, applied to 11 species of New World bats, allowed us to obtain viral sequences in all tested bat species. These viruses are distributed within the Beta- and Gamma-herpesvirinae subfamilies. Although phylogenetic analyzes of beta-herpesvirus sequences demonstrate a distribution of viral sequences in relation to their host species, the analysis of gamma- herpesvirus sequences is more complex. In conclusion, this work is the largest conducted to date in terms of the diversity of non-human primate species and Neotropical bats tested. Nevertheless, they represent only a small proportion of this diversity. Further analysis, on a broader panel of representative species from other geographic areas will increase our understanding of the evolutionary processes of these viruses.

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