Symbiose bactéries, poux et primates

Abstract

Les insectes ayant un régime alimentaire restreint dépendent des bactéries symbiotiques pour leur fournir les métabolites essentiels manquants dans leur régime alimentaire. Les poux suceurs de sang sont des parasites obligatoires et spécifiques à l'hôte des mammifères et sont eux-mêmes l'hôte de bactéries symbiotiques. Chez les poux humains, ces bactéries symbiotiques fournissent aux poux des vitamines B.

Ici, nous avons séquencé les génomes des bactéries symbiotiques et héréditaires des poux humains, des chimpanzés, des gorilles et des singes et avons utilisé la phylogénomique pour étudier leurs relations évolutives. Nous avons découvert que ces symbiotes ont une histoire phylogénétique reflétant la phylogénie des poux, une découverte contraire aux rapports précédents sur le remplacement des symbiotes. L'examen des génomes symbiotiques très réduits (0,53-0,57 Mo) révèle qu'une grande partie des génomes est dédiée à la synthèse des vitamines. Cela reste inchangé dans le plus petit génome symbiotique et celui qui semble avoir été réorganisé.

Plus précisément, les symbiotes des poux humains, des poux de chimpanzé et des poux de gorille portent un petit plasmide qui code la synthèse de la vitamine B5, une vitamine essentielle à la symbiose bactéries-poux. Ce plasmide est absent chez un symbiote de pou de singe de l'Ancien Monde, où cette voie se trouve sur son chromosome primaire. Cela suggère que la configuration génomique unique apportée par le plasmide n'est pas essentielle à la symbiose, mais une fois obtenue, elle a persisté jusqu'à 25 millions d'années.

Nous avons également trouvé des preuves que les endosymbiotes des poux humains, des chimpanzés et des gorilles ont perdu une voie de synthèse de la vitamine B1, alors que le symbiote du pou de singe a conservé cette voie.

On ne sait pas si ces changements sont adaptatifs, mais ils peuvent indiquer des réponses évolutives des symbiotes des poux aux changements de la biologie des primates.