Caractérisation du virome d’un écosystème tropical fortement anthropisé : la lagune Ebrié en Côte d’Ivoire

Virome characterization of a highly anthropized aquatic ecosystem : the Ebrié lagoon in Ivory Coast

• Auteur / Autrice : Felana Harilanto Andrianjakarivony
• Direction : Yvan Bettarel, Christelle Desnues
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie santé. Maladies infectieuses
• Date : Soutenance le 16/12/2022
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Méditerranée Infection - Institut méditerranéen d'océanologie (Marseille ; Toulon ; 2012-....) - Unité Mixte de Recherche CNRS-IFREMER-IRD-UM 9190 MARBEC Marine Biodiversity, Exploitation and Conservation Université de Montpellier
• Jury : Président / Présidente : Valérie Michotey
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Louis Mège, Sébastien Halary, François Enault, Sheree Yau
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Claire Geslin, Soizick Le Guyader

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lagune Ebrié (Côte d'Ivoire)

Eutrophisation

Métagénomique

Pathogénicité

Écologie des eaux

Zooplancton

Virus

Microalgues benthiques

Mots clés libres

Virome

Écosystèmes aquatiques

Benthique

Planctonique

Pathogène

Indicateur de pollution fécale

Métagénomique

Bactérie

Lagune

Eutrophisation

Virome

Aquatic ecosystems

Benthic

Faecal pollution indicator

Metagenomic

Bacteria

Lagoon

Eutrophication

Planktonic

Pathogen

Résumé

Dans cette thèse, nous avons choisi d’étudier la composante virale d’un site lagunaire exposé aux rejets domestiques, agricoles et industriels : la Lagune Ebrié bordée par la ville d’Abidjan, en Côte d’Ivoire. Les objectifs de cette thèse visaient (1) à caractériser les viromes benthiqes et planctoniques dans 7 sites de cette lagune présentant des niveaux d'eutrophisation contrastés, en distinguant les viromes ADN et ARN, et (2) à examiner les stratégies de reproduction virale. Pour cela, une approche métagénomique shotgun combinée à des analyses bioinformatiques a été utilisée. Nous avons montré que la composition des viromes ADN était spécifique à chaque compartiment (plancton/benthos). À l’inverse, la composition des viromes ARN était plus influencée par le niveau d’eutrophisation du milieu. Les viromes des sites les plus eutrophisés présentaient des séquences associées aux pathogènes humains d'origine fécale et aux indicateurs de pollution fécale humaine. L’étude des interactions entre les virus et leurs hôtes bactériens, a permis de montrer que cette lagune tropicale était plus propice aux stratégies lytiques de reproduction virale dans les stations les plus eutrophes. Enfin, en utilisant une approche basée sur la prédiction théorique des hôtes bactériens, nous avons pu montrer la fiabilité de l’approche choisie générant des profils taxonomiques bactériens comparables à ceux obtenus par l’approche classique basée sur le métabarcoding ciblant le gène ARN 16S. Ce travail de thèse a donc permis d’apporter un jeu de données unique, mais aussi de nouvelles connaissances fondamentales sur la composition du virome de sites aquatiques soumis à de forts niveaux de pollution.u

In this thesis, we chose to study the viral community in a tropical lagoon exposed to domestic, agricultural and industrial discharge : the Ébrié Lagoon bordering the city of Abidjan in the Ivory Coast. The objectives of this study were (1) to characterize the benthic and planktonic viromes in seven sites in the lagoon with contrasting levels of eutrophication, distinguishing between DNA and RNA viromes, and (2) to examine the reproductive strategies of viruses. To this end, we used shotgun metagenomic sequencing combined with bioinformatics analysis. The key findings showed that the composition of DNA viromes was specific to each compartment (plankton/benthos). Conversely, the composition of RNA viromes was more influenced by the level of eutrophication than by the compartment. Viromes of the most eutrophicated sites contained sequences associated with human pathogens of faecal origin and with indicators of human faecal pollution. The study of interactions between the viruses and their bacterial hosts showed that the most eutrophic sites in this tropical lagoon were more conducive to lytic viral reproductive strategies, while lysogeny was more common in the most oligotrophic sites. Lastly, the results of an approach based on the theoretical prediction of bacterial hosts via the Prokaryotic virus Host Predictor indicated the reliability of this tool in generating taxonomic profiles of bacterial hosts comparable to those obtained by the classical approach based on metabarcoding targeting the 16S rRNA gene. This study provided not only a unique dataset, but new fundamental knowledge on the composition of the virome of aquatic sites subjected to high levels of pollution.