Le cilié Mesodinium rubrum abrite un endosymbiose permanent ?

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1 Le cilié Mesodinium rubrum abrite un endosymbiose permanent ?
(Hansen P. J., Fenchel T ) Par : Karolina SZOPINSKA Leila B.REZAZGUI M1 BEM

2 Mesodinium rubrum: Mode de vie = énigme Autotrophe? ”Prédateur”?

3 Quelques notions La symbiose
Association durable entre deux êtres vivants d’où chacun tire bénéfice. Ils s’entraident mutuellement à se nourrir, se protéger ou se reproduire. Poisson clown et son anémone

4 Kleptoplastie et Karyokleptie
Noyau Chloroplaste Phagocytose kleptoplastie  karyokleptie C. Boudouresque (2007)

5 Helotisme = esclavage Organisme hôte qui manipule son endosymbionte et contrôle la division de son noyau.

6 Classification Corliss (1979) Phylum: Ciliophora Class: Kinetophragminophorea Order: Haptorida Family: Didiniidae Mesodinium rubrum (Lohmann, 1908) Myrionecta rubra (Jankowski, 1976) Lynn and Small (2002) Class: Litostomatea Order: Cyclotrichida Family: Mesodiniidae

7 Mesodinium rubrum (Lohmann, 1908)
Cytostome (réduit) Undulipodium Macronoyau Micronoyau 5μm

8 Schéma de Mesodinium rubrum
Noyau du symbionte Macronoyau de l’hôte Hansen, Fenchel 2006

9 Mesodinium rubrum n’est pas gourmand pourtant il contient plus de chloroplastes qu’il n’en séquestre!! Kleptoplastie et karyokleptie?

10 Isolation and dilution of Mesodinium rubrum
Hansen P. J., Fenchel T. 2006 Time (day) Isolation and dilution of Mesodinium rubrum

11 Une seule conclusion solide depuis un siècle:
Mesodinum rubrum agit comme un autotrophe mais elle a besoin d’ingérer des cryptobiontes pour assurer sa croissance. Gustafson et al., 2000 Hansen et Fenchel, 2006 Johnson et al., 2007 Attaque 10μm Déplacement vers ”cytostome” 10μm 10μm Ingestion 10μm 10μm 10μm D’après Yih et al., Aquatic Microbial Ecology 36:

12 ”The bloom-forming ciliate Mesodinium rubrum harbours a single “permanent endosymbiont” ?
Un endosymbionte permanent provenant d’une ancienne endosymbiose ou bien d’une endosymbiose en cours? 2) Un organisme qui vit indépendamment dans la cellule de l’hôte?

13 Mesodinium rubrum possède des complexes qui comportent:
D’après Johnson et al., 2007: Mesodinium rubrum possède des complexes qui comportent: chloroplastes de cryptobionte mitochondries de cryptobionte cytoplasme membrane de l’hôte et double ER Le noyau de cryptobionte, si présent, est séparé dans le cytoplasme à proximité du complexe. Le noyau n’est jamais présent à l’intérieur du complexe D’après Johnson et al., 2007 c – chloroplaste m – mitochondrie n – nucléole LCN – grand noyau de cryptobionte ”Endosymbiont” de Hansen et Fenchel?

14 Approches différentes = Résultats différents
D’après Hansen et Fenchel, 2006 D’après Johnson et al., 2006 Proie: Teleaulax sp. Proie: Geminigera cryophila Différence morphologique entre la proie et le ”symbionte” Les chloroplastes de Mesodinium rubrum sont identiques à celles de la proie Preuve de l’existence de ”symbionte” Preuve de kleptoplastie

15 Hypothèse I Hypothèse II Hansen et Fenchel (2006) Johnson et al., 2007
Le cilié (Mesodinium rubrum) contrôle entièrement les divisions des chloroplastes de son symbionte Le noyau de symbionte n’est pas dérivé de la proie Résultats basés sur les données morphologiques Le noyau du cryptobionte est séquestré avec des chloroplastes et reste actif pour des chloroplastes dérivés de différentes cellules de cryptobiontes qui servaient comme proie. Cette activité du noyau montre qu’il demeure "symbiotique" pour un certain temps Résultats basés sur PCR

16 Constamment séquestré et remplacé
pour maximaliser l’efficacité photosynthétique Sert les chloroplastes provenants de plusieurs cryptobiontes Un noyau pour 8 chloroplastes LE NOYAU acquis par karyokleptie Fonctionellement actif pour environ 30 jours D’après Johnson et al., 2007

17 Conséquences de karyokleptie:
Minimaliser les efforts du cilié par maintenance des organelles symbiotiques Acquisition du potentiel biochimique d’une autre espèce par Mesodinium rubrum Stratégie évolutive inconnue jusqu’alors D’après Johnson et al., 2007

18 D’après Johnson et al., 2007. Nature, 445 (25) 426-428:
”No organism has ever been described to sequester nuclei of another.” La science avance… D’après Boudouresque, cours de DOM, 2007

19 Le terme le plus récent “Predation with farming of the prey organelles” (Johnson et al., 2007) Prédation puis ”élevage” des organelles de la proie

20 Mode de vie de Mesodinium rubrum

21 Références Boudouresque C. F., Diversité des organismes marins. Decembre 2007 Johnson D. M., Oldach D., Delwiche C. F., Stoecker D. K., Retention of transcriptionally active cryptophyte nuclei by the ciliate Myrionecta rubra. Nature, 445: Gustafson D. E., Stoecker D. K., Johnson M. D., Van Heukelem W. F., Sneider K., Cryptophyte algae are robbed of their organelles bythe marine ciliate Mesodinium rubrum. Nature, 405: Hansen P. J., Fenchel T., The bloom-forming ciliate Mesodinium rubrum harbours a single permanent endosymbiont. Marine Biology Research, 2: Yih W., Kim H. S., Jeong H. J., Myung G., Kim Y. G., Ingestion of cryptophyte cells by the marine photosynthetic ciliate Mesodinium rubrum. Aquatic Microbial Ecology, 36: