Distribution et impact des virus héritables dans une communauté hôtes-parasitoïdes – viromics

De nombreux insectes hébergent des symbiotes bactériens affectant profondément leur phénotype. Les connaissances accumulées sur ces symbiotes bactériens ont permis d'avoir une première idée de leur diversité, de leur circulation au sein des communautés et de la diversité des associations qu'ils entretiennent avec les insectes (du parasitisme au mutualisme, en passant par le parasitisme de la reproduction). En plus de ces symbioses bactériennes, les insectes hébergent parfois de manière durable des symbiotes viraux dont certains ont des effets spectaculaires. C’est par exemple le cas des polydnavirus que l’on retrouve chez des dizaines de milliers d'espèces de guêpes parasitoides. Ces guêpes déposent leurs œufs dans le corps d’autres insectes qui se développent alors en parasites. Les polydnavirus sont injectés par la femelle dans l’hôte en même temps que les œufs et vont les protéger face à la réaction immunitaire de l’hôte. Nous avons également mis en évidence un virus manipulant le comportement de ponte de l'insecte parasitoïde de Drosophiles Leptopilina boulardi: ce virus héritable nommé LbFV force les femelles à déposer leurs oeufs dans des hôtes déjà parasités (superparasitisme). Ce comportement de superparasitisme permet la transmission horizontale du virus et réduit l'efficacité du parasitoïde. Ce virus peut infecter jusqu'à 90% des femelles d'une population. D’autres exemples montrent également que certains virus ont développé des stratégies comparables à certaines bactéries manipulatrices de la reproduction (induction de male killing). En résumé, bien qu’un certain nombre d’exemples nous montrent que les virus peuvent établir des interactions durables et heritables avec leurs hôtes insectes, le fonctionnement et la diversité de ces associations insectes-virus sont aujourd’hui très mal connus.
Une raison probable de ce patron résulte de la grande vitesse d’évolution des virus qui rend difficile la définition d'outils permettant la détection exhaustive des virus (contrairement à la détection de bactéries par amorces "généraliste" 16S). Cependant, aujourd’hui les technologies de séquençage haut débit couplées aux protocoles de purification de virus universels permettent d’aborder sans a priori cette question. En s’appuyant sur ces technologies, le projet vise à étudier d'une part les interactions fonctionnelles dans la symbiose LbFV/Leptopilina boulardi et d'autre part de rechercher de manière exhaustive la présence de ces virus héritables dans une communauté de Drosophiles et de leurs parasitoïdes.
La première partie du travail consistera à obtenir le génome complet du virus manipulateur du comportement et à comparer les transcriptomes de différentes lignées du parasitoïde L. boulardi. L'objectif de cette partie sera d'identifier les gènes du parasitoïde impliqués dans les variations de superparasitisme observées. Les « gènes du superparasitismes » seront alors recherchés dans des hymenoptères apparentés présentant des cycles de vies contrastés (parasitoïdes/libres, parasitoides larvaires/pupal, endo/ecto ??). Outre l'intérêt fondamental de cette partie, les résultats escomptés devraient permettre à terme d'améliorer l'efficacité des parasitoïdes utilisés en lutte biologique contre les ravageurs des cultures.
Le deuxième objectif du travail consistera à échantillonner le plus exhaustivement possible les virus présents dans une communauté de drosophiles-parasitoïdes du quart sud-est de la France déjà bien étudiée dans le laboratoire. A cette échelle géographique on observe de fortes variations de l'environnement abiotiques (température) et biotiques (composition et abondance relative des différentes espèces) qui sont impliqués dans des phénomènes d'adaptation locale. L'identification des virus présents dans ces communautés, de leurs spectres d'hôtes et de leurs prévalences respectifs devrait permettre d'identifier des virus potentiellement impliqués dans ces phénomènes d'adaptation à l'environnement local.