Published December 2023
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Journal article
Endogenous viral elements reveal associations between a non-retroviral RNA virus and symbiotic dinoflagellate genomes
Creators
- Veglia, Alex
- Bistolas, Kalia
- Voolstra, Christian
- Hume, Benjamin
- Ruscheweyh, Hans-Joachim
- Planes, Serge
- Allemand, Denis
- Boissin, Emilie
- Wincker, Patrick
- Poulain, Julie
- Moulin, Clémentine
- Bourdin, Guillaume
- Iwankow, Guillaume
- Romac, Sarah
- Agostini, Sylvain
- Banaigs, Bernard
- Boss, Emmanuel
- Bowler, Chris
- de Vargas, Colomban
- Douville, Éric
- Flores, Michel
- Forcioli, Didier
- Furla, Paola
- Galand, Pierre
- Gilson, Eric
- Lombard, Fabien
- Pesant, Stéphane
- Reynaud, Stéphanie
- Sunagawa, Shinichi
- Thomas, Olivier
- Troublé, Romain
- Zoccola, Didier
- Correa, Adrienne
- Vega Thurber, Rebecca
Contributors
Others:
- Universität Konstanz
- Department of Biology [ETH Zürich] (D-BIOL) ; Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)
- Centre de recherches insulaires et observatoire de l'environnement (CRIOBE) ; Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-École Pratique des Hautes Études (EPHE) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Laboratoire International Associé Réponse des Organismes et Populations face au Stress Environnemental - Université Côte d'Azur - Centre Scientifique de Monaco (LIA ROPSE) ; Université Côte d'Azur - Centre Scientifique de Monaco
- Global Oceans Systems Ecology & Evolution - Tara Oceans (GOSEE) ; Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-École Pratique des Hautes Études (EPHE) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Aix Marseille Université (AMU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Université de Toulon (UTLN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Ile-de-France])-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-European Molecular Biology Laboratory (EMBL)-NANTES UNIVERSITÉ - École Centrale de Nantes (Nantes Univ - ECN) ; Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Université australe du Chili
- Génomique métabolique (UMR 8030) ; Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE) ; Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Fondation Tara Ocean
- University of Maine
- Station biologique de Roscoff = Roscoff Marine Station (SBR) ; Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Shimoda Marine Research Center ; Université de Tsukuba = University of Tsukuba
- Institut de biologie de l'ENS Paris (IBENS) ; Département de Biologie - ENS-PSL (IBENS) ; École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Adaptation et diversité en milieu marin (ADMM) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Station biologique de Roscoff = Roscoff Marine Station (SBR) ; Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE) ; Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
- Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC) ; Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE) ; Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
- Weizmann Institute of Science [Rehovot, Israël]
- Laboratoire d'Ecogéochimie des environnements benthiques (LECOB) ; Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire océanologique de Banyuls (OOB) ; Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de la Mer de Villefranche (IMEV) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- ANR-10-INBS-0009,France Génomique,Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique(2010)
- ANR-10-LABX-0008,CORAIL,Coral reefs facing global change(2010)
- ANR-17-CE02-0020,CORALGENE,Complexité génomique de l'holobionte " corail " à l'échelle du Pacifique(2017)
Description
Abstract Endogenous viral elements (EVEs) offer insight into the evolutionary histories and hosts of contemporary viruses. This study leveraged DNA metagenomics and genomics to detect and infer the host of a non-retroviral dinoflagellate-infecting +ssRNA virus (dinoRNAV) common in coral reefs. As part of the Tara Pacific Expedition, this study surveyed 269 newly sequenced cnidarians and their resident symbiotic dinoflagellates (Symbiodiniaceae), associated metabarcodes, and publicly available metagenomes, revealing 178 dinoRNAV EVEs, predominantly among hydrocoral-dinoflagellate metagenomes. Putative associations between Symbiodiniaceae and dinoRNAV EVEs were corroborated by the characterization of dinoRNAV-like sequences in 17 of 18 scaffold-scale and one chromosome-scale dinoflagellate genome assembly, flanked by characteristically cellular sequences and in proximity to retroelements, suggesting potential mechanisms of integration. EVEs were not detected in dinoflagellate-free (aposymbiotic) cnidarian genome assemblies, including stony corals, hydrocorals, jellyfish, or seawater. The pervasive nature of dinoRNAV EVEs within dinoflagellate genomes (especially Symbiodinium ), as well as their inconsistent within-genome distribution and fragmented nature, suggest ancestral or recurrent integration of this virus with variable conservation. Broadly, these findings illustrate how +ssRNA viruses may obscure their genomes as members of nested symbioses, with implications for host evolution, exaptation, and immunity in the context of reef health and disease.
Abstract
International audienceAdditional details
Identifiers
- URL
- https://hal.science/hal-04176296
- URN
- urn:oai:HAL:hal-04176296v2
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- UNICA