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Thiroux S, Dupont S, Nesbø CL, Bienvenu N, Krupovic M, L'Haridon S, Marie D, Forterre P, Godfroy A, Geslin C. The first head-tailed virus, MFTV1, infecting hyperthermophilic methanogenic deep-sea archaea. Environ Microbiol 2020; 23:3614-3626. [PMID: 33022088 DOI: 10.1111/1462-2920.15271] [Citation(s) in RCA: 11] [Impact Index Per Article: 2.8] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/15/2020] [Revised: 08/20/2020] [Accepted: 10/03/2020] [Indexed: 11/27/2022]
Abstract
Deep-sea hydrothermal vents are inhabited by complex communities of microbes and their viruses. Despite the importance of viruses in controlling the diversity, adaptation and evolution of their microbial hosts, to date, only eight bacterial and two archaeal viruses isolated from abyssal ecosystems have been described. Thus, our efforts focused on gaining new insights into viruses associated with deep-sea autotrophic archaea. Here, we provide the first evidence of an infection of hyperthermophilic methanogenic archaea by a head-tailed virus, Methanocaldococcus fervens tailed virus 1 (MFTV1). MFTV1 has an isometric head of 50 nm in diameter and a 150 nm-long non-contractile tail. Virions are released continuously without causing a sudden drop in host growth. MFTV1 infects Methanocaldococcus species and is the first hyperthermophilic head-tailed virus described thus far. The viral genome is a double-stranded linear DNA of 31 kb. Interestingly, our results suggest potential strategies adopted by the plasmid pMEFER01, carried by M. fervens, to spread horizontally in hyperthermophilic methanogens. The data presented here open a new window of understanding on how the abyssal mobilome interacts with hyperthermophilic marine archaea.
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Affiliation(s)
- Sarah Thiroux
- Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes, Univ Brest, CNRS, IFREMER, Plouzané, F-29280, France
| | - Samuel Dupont
- Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes, Univ Brest, CNRS, IFREMER, Plouzané, F-29280, France
| | - Camilla L Nesbø
- Biozone, University of Toronto, Toronto, Ontario, M5S 3E5, Canada.,Department of Biological Sciences, University of Alberta, Edmonton, AB, T6G2R3, 12, Canada
| | - Nadège Bienvenu
- Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes, Univ Brest, CNRS, IFREMER, Plouzané, F-29280, France
| | - Mart Krupovic
- Archaeal Virology Unit, Institut Pasteur, Paris, 75015, France
| | - Stéphane L'Haridon
- Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes, Univ Brest, CNRS, IFREMER, Plouzané, F-29280, France
| | - Dominique Marie
- UPMC Univ Paris 06, INSU-CNRS, UMR 7144, Station Biologique de Roscoff, Sorbonne University, Roscoff, 29680, France
| | - Patrick Forterre
- Archaeal Virology Unit, Institut Pasteur, Paris, 75015, France.,Institute for Integrative Biology of the Cell (I2BC), Université Paris-Saclay, CEA, CNRS., Gif-sur-Yvette, 91198, France
| | - Anne Godfroy
- Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes, Univ Brest, CNRS, IFREMER, Plouzané, F-29280, France
| | - Claire Geslin
- Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes, Univ Brest, CNRS, IFREMER, Plouzané, F-29280, France
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On A Hypothetical Mechanism of Interstellar Life Transfer Trough Nomadic Objects. ORIGINS LIFE EVOL B 2020; 50:87-96. [PMID: 32034615 DOI: 10.1007/s11084-020-09591-z] [Citation(s) in RCA: 4] [Impact Index Per Article: 1.0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 09/16/2019] [Accepted: 01/03/2020] [Indexed: 10/25/2022]
Abstract
Lethal radiation, low vacuum pressure and low temperatures - this is how space welcomes organisms. Crossing of immense interstellar distances inflates the exposure time of biological material to harmful space conditions. This paper discusses the intriguing possibility of a life-bearing exoplanet being ejected from its planetary system and carrying life across interstellar distances (nomadic = free floating = rogue planet). The proposed interstellar panspermia mechanism reduces the exposure time to space conditions and provides multiple chances for interactions between microbes-bearing rock debris and exoplanets within system the nomadic object encountered on its way. The testing strategy is outlined and discussed in the paper, including testable predictions the proposed hypothesis makes.
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Mercier C, Lossouarn J, Nesbø CL, Haverkamp THA, Baudoux AC, Jebbar M, Bienvenu N, Thiroux S, Dupont S, Geslin C. Two viruses, MCV1 and MCV2, which infect Marinitoga
bacteria isolated from deep-sea hydrothermal vents: functional and genomic analysis. Environ Microbiol 2017; 20:577-587. [DOI: 10.1111/1462-2920.13967] [Citation(s) in RCA: 14] [Impact Index Per Article: 2.0] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 06/08/2017] [Revised: 09/25/2017] [Accepted: 10/19/2017] [Indexed: 11/27/2022]
Affiliation(s)
- C. Mercier
- Université de Bretagne Occidentale (UBO), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) - UMR 6197, Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes, rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- CNRS, IUEM - UMR 6197, Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE), rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- Ifremer, UMR 6197 Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE), Technopôle de la Pointe du diable; F-29280 Plouzané France
| | - J. Lossouarn
- Université de Bretagne Occidentale (UBO), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) - UMR 6197, Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes, rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- CNRS, IUEM - UMR 6197, Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE), rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- Ifremer, UMR 6197 Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE), Technopôle de la Pointe du diable; F-29280 Plouzané France
| | - C. L. Nesbø
- Centre for Ecological and Evolutionary Synthesis (CEES), Department of Biology; University of Oslo; Oslo 0316 Norway
- Department of Biological Sciences; University of Alberta; Edmonton AB T6G2R3 Canada
| | - T. H. A. Haverkamp
- Centre for Ecological and Evolutionary Synthesis (CEES), Department of Biology; University of Oslo; Oslo 0316 Norway
| | - A. C. Baudoux
- Sorbonne Universités, UPMC Université Paris 06, UMR 7144, Equipe DIPO, Station Biologique de Roscoff; F-29680 Roscoff France
- CNRS, UMR 7144, Adaptation et Diversité en Milieu Marin, Station Biologique de Roscoff; F-29680 Roscoff France
| | - M. Jebbar
- Université de Bretagne Occidentale (UBO), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) - UMR 6197, Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes, rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- CNRS, IUEM - UMR 6197, Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE), rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- Ifremer, UMR 6197 Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE), Technopôle de la Pointe du diable; F-29280 Plouzané France
| | - N. Bienvenu
- Université de Bretagne Occidentale (UBO), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) - UMR 6197, Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes, rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- CNRS, IUEM - UMR 6197, Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE), rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- Ifremer, UMR 6197 Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE), Technopôle de la Pointe du diable; F-29280 Plouzané France
| | - S. Thiroux
- Université de Bretagne Occidentale (UBO), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) - UMR 6197, Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes, rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- CNRS, IUEM - UMR 6197, Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE), rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- Ifremer, UMR 6197 Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE), Technopôle de la Pointe du diable; F-29280 Plouzané France
| | - S. Dupont
- Université de Bretagne Occidentale (UBO), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) - UMR 6197, Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes, rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- CNRS, IUEM - UMR 6197, Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE), rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- Ifremer, UMR 6197 Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE), Technopôle de la Pointe du diable; F-29280 Plouzané France
| | - C. Geslin
- Université de Bretagne Occidentale (UBO), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) - UMR 6197, Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes, rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- CNRS, IUEM - UMR 6197, Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE), rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- Ifremer, UMR 6197 Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE), Technopôle de la Pointe du diable; F-29280 Plouzané France
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Lossouarn J, Dupont S, Gorlas A, Mercier C, Bienvenu N, Marguet E, Forterre P, Geslin C. An abyssal mobilome: viruses, plasmids and vesicles from deep-sea hydrothermal vents. Res Microbiol 2015; 166:742-52. [DOI: 10.1016/j.resmic.2015.04.001] [Citation(s) in RCA: 16] [Impact Index Per Article: 1.8] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 01/30/2015] [Revised: 04/08/2015] [Accepted: 04/09/2015] [Indexed: 01/11/2023]
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Lossouarn J, Nesbø CL, Mercier C, Zhaxybayeva O, Johnson MS, Charchuck R, Farasin J, Bienvenu N, Baudoux AC, Michoud G, Jebbar M, Geslin C. ‘Ménage à trois’: a selfish genetic element uses a virus to propagate withinThermotogales. Environ Microbiol 2015; 17:3278-88. [DOI: 10.1111/1462-2920.12783] [Citation(s) in RCA: 20] [Impact Index Per Article: 2.2] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 08/29/2014] [Revised: 01/13/2015] [Accepted: 01/13/2015] [Indexed: 11/29/2022]
Affiliation(s)
- Julien Lossouarn
- Université de Bretagne Occidentale (UBO, UEB); Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) - UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- CNRS; IUEM - UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- Ifremer; UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); Technopôle Pointe du diablea; F-29280 Plouzané France
| | - Camilla L. Nesbø
- CEES; Department of Biology; University of Oslo; Oslo 0316 Norway
- Department of Biological Sciences; University of Alberta; Edmonton AB T6G2R3 Canada
| | - Coraline Mercier
- Université de Bretagne Occidentale (UBO, UEB); Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) - UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- CNRS; IUEM - UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- Ifremer; UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); Technopôle Pointe du diablea; F-29280 Plouzané France
| | - Olga Zhaxybayeva
- Department of Biological Sciences; Dartmouth College; Hanover NH 03755 USA
| | - Milo S. Johnson
- Department of Biological Sciences; Dartmouth College; Hanover NH 03755 USA
| | | | - Julien Farasin
- Université de Bretagne Occidentale (UBO, UEB); Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) - UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- CNRS; IUEM - UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- Ifremer; UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); Technopôle Pointe du diablea; F-29280 Plouzané France
| | - Nadège Bienvenu
- Université de Bretagne Occidentale (UBO, UEB); Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) - UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- CNRS; IUEM - UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- Ifremer; UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); Technopôle Pointe du diablea; F-29280 Plouzané France
| | - Anne-Claire Baudoux
- Sorbonne Universités; UPMC Univ Paris 06; Paris 75005 France
- UMR 7144; Equipe DIPO; Station Biologique de Roscoff; Roscoff 29680 France
- CNRS; UMR 7144; Adaptation et Diversité en Milieu Marin; Station Biologique de Roscoff; Roscoff 29680 France
| | - Grégoire Michoud
- Université de Bretagne Occidentale (UBO, UEB); Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) - UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- CNRS; IUEM - UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- Ifremer; UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); Technopôle Pointe du diablea; F-29280 Plouzané France
| | - Mohamed Jebbar
- Université de Bretagne Occidentale (UBO, UEB); Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) - UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- CNRS; IUEM - UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- Ifremer; UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); Technopôle Pointe du diablea; F-29280 Plouzané France
| | - Claire Geslin
- Université de Bretagne Occidentale (UBO, UEB); Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) - UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- CNRS; IUEM - UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); rue Dumont d'Urville; F-29280 Plouzané France
- Ifremer; UMR 6197; Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LMEE); Technopôle Pointe du diablea; F-29280 Plouzané France
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