BONUS

Biogeochemical consequences of diatom infection by viruses

Coordination

Anne-Claire Baudoux (CR CNRS, station biologique de Roscoff, AD2M), Brivaëla Moriceau (WP5, Impact of viral infection on diatom fate)

Type de projet

National

Financement

ANR AAPG2022

Durée du projet

Début du projet

01/12/2022

Fin du projet

31/01/2026

Liens

Les virus ont des impacts biogéochimiques globaux principalement à travers la mortalité (lyse) et la reprogrammation métabolique de leurs hôtes microbiens. La lyse virale module la dynamique du réseau trophique en dérobant la biomasse vivante des niveaux trophiques supérieurs et en la redirigeant vers la boucle microbienne. Ce « shunt viral » est l’un des flux de carbone majeurs dans l’océan. Les virus affectent également le cycle des nutriments pendant l’infection, avec le détournement du métabolisme de l’hôte au profit de la production virale. Cette reprogrammation altère profondément l’acquisition des ressources, le métabolisme carboné et énergétique et donc la niche écologique des cellules infectées. Ces connaissances reposent presque exclusivement sur l’étude des virus contenant des génomes à ADN. Bien que les virus à ARN représentent une fraction importante de la virosphère marine (environ la moitié), leur rôle fonctionnel reste mal compris. BONUS propose d’étudier cette composante sous-explorée de la biosphère et de ses impacts biogéochimiques des organismes-clé dans l’océan, les diatomées. Les diatomées sont responsables de 40 % de la production primaire marine et sont fortement impliquées dans l’export de carbone. Notre projet de 4 ans propose une étude détaillée de l’infection virale chez deux espèces de diatomées dominantes qui possèdent différents traits de vie (large vs.. petite) et patrons d’occurrence (espèce qui forme des efflorescences vs persistente) et testera l’hypothèse selon laquelle l’infection virale altèrent profondément le métabolisme et la physiologie les diatomées et par suite leur devenir écologiques et biogéochimiques. Pour cela, une équipe de recherche pluridisciplinaire adressera 4 questions principales:

Quelles sont les fonctions métaboliques qui répondent à l’infection virale ?

Quel est l’impact sur l’absorption et l’allocation des ressources ?
L’infection des diatomées par des virus ARN favorise t’elle le recyclage de la matière en surface ou au contraire l’export de carbone ? Ce dernier contribuant à limiter le réchauffement climatique en activant la pompe biologique.
Quelle est l’importance de l’infection virale et de la reprogrammation métabolique dans les populations naturelles de diatomées ?

Cette stratégie intégrée devrait permettre une meilleure compréhension fondamentale des mécanismes d’infection et des mesures directes pour quantifier l’impact de l’infection des diatomées sur la dynamique de la biogéochimie marine. Compte tenu de l’importance des virus à ARN et des populations de diatomées ciblées, nous anticipons que nos recherches mèneront à la découverte de processus importants qui conditionnent le fonctionnement de l’océan.