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La biopsie liquide (BL) est un concept qui gagne rapidement en popularité dans le domaine biomédical. Ce concept repose principalement sur la détection de fragments d'ADN extracellulaire circulant (ADNccf), principalement libérés sous forme de petits fragments après la mort cellulaire dans divers tissus. Une faible proportion de ces fragments provient de tissus ou d'organismes étrangers. Dans le cadre de nos travaux actuels, nous avons appliqué ce concept aux moules, une espèce sentinelle connue pour sa grande capacité de filtration de l'eau de mer. Nous utilisons la capacité des moules à agir comme des filtres naturels pour capturer des fragments d'ADN environnementaux provenant de diverses sources afin de fournir des informations sur la biodiversité des écosystèmes marins côtiers. Nos résultats montrent que l'hémolymphe des moules contient des fragments d'ADN de taille très variable, de 1 à 5 kb. Le séquençage par microscopie électronique a montré qu'un grand nombre de fragments d'ADN sont d'origine microbienne étrangère. Parmi eux, nous avons trouvé des fragments d'ADN de bactéries, d'archées et de virus, y compris des virus connus pour infecter divers hôtes fréquemment présents dans les écosystèmes marins côtiers. En conclusion, notre étude démontre que le concept de LB appliqué aux moules représente une source de connaissances riche mais encore inexplorée sur la diversité microbienne dans les écosystèmes marins côtiers.
L'impact du changement climatique (CC) sur la biodiversité des écosystèmes marins est un domaine de recherche en pleine expansion. Le réchauffement climatique provoque non seulement d'importants stress physiologiques, mais repousse également les limites évolutives de la stabilité thermique des organismes marins, affectant l'habitat de nombreuses espèces, les incitant à rechercher des conditions plus favorables [1, 2]. En plus d'affecter la biodiversité des métazoaires, le CC perturbe l'équilibre délicat des interactions hôte-microbien. Cette dysbactériose microbienne constitue une menace sérieuse pour les écosystèmes marins, car elle rend les organismes marins plus sensibles aux agents pathogènes infectieux [3, 4]. On pense que les SS jouent un rôle important dans les mortalités massives, ce qui constitue un sérieux problème pour la gestion des écosystèmes marins mondiaux [5, 6]. Il s'agit d'un enjeu important compte tenu des impacts économiques, écologiques et nutritionnels de nombreuses espèces marines. Cela est particulièrement vrai pour les bivalves vivant dans les régions polaires, où les effets du CK sont plus immédiats et plus graves [6, 7]. En fait, des bivalves tels que Mytilus spp. sont largement utilisés pour surveiller les effets du CC sur les écosystèmes marins. Sans surprise, un nombre relativement important de biomarqueurs ont été développés pour surveiller leur santé, souvent en utilisant une approche à deux niveaux impliquant des biomarqueurs fonctionnels basés sur l'activité enzymatique ou des fonctions cellulaires telles que la viabilité cellulaire et l'activité phagocytaire [8]. Ces méthodes incluent également la mesure de la concentration d'indicateurs de pression spécifiques qui s'accumulent dans les tissus mous après l'absorption de grandes quantités d'eau de mer. Cependant, la grande capacité de filtration et le système circulatoire semi-ouvert des bivalves offrent une opportunité de développer de nouveaux biomarqueurs de l'hémolymphe en utilisant le concept de biopsie liquide (LB), une approche simple et peu invasive pour la prise en charge des patients. échantillons de sang [9, 10]. Bien que plusieurs types de molécules circulantes puissent être trouvés dans la LB humaine, ce concept est principalement basé sur l'analyse du séquençage de l'ADN des fragments d'ADN extracellulaire circulant (ccfDNA) dans le plasma. En fait, la présence d'ADN circulant dans le plasma humain est connue depuis le milieu du XXe siècle [11], mais ce n'est que récemment que l'avènement des méthodes de séquençage à haut débit a permis un diagnostic clinique basé sur l'ADNcc. La présence de ces fragments d'ADN circulant est due en partie à la libération passive d'ADN génomique (nucléaire et mitochondrial) après la mort cellulaire. Chez les individus sains, la concentration de ccfDNA est normalement faible (<10 ng/mL) mais peut être augmentée de 5 à 10 fois chez les patients souffrant de diverses pathologies ou soumis au stress, entraînant des lésions tissulaires. Chez les individus sains, la concentration de ccfDNA est normalement faible (<10 ng/mL) mais peut être augmentée de 5 à 10 fois chez les patients souffrant de diverses pathologies ou soumis au stress, entraînant des lésions tissulaires. Avec une concentration de faible concentration à une norme faible (<10 ng/ml), vous pouvez la faire fonctionner en 5 à 10 fois dans votre corps. pathologie ou подвергающихся стрессу, приводящему к повреждению тканей. Chez les personnes en bonne santé, la concentration d’ADNccc est normalement faible (<10 ng/mL), mais elle peut augmenter de 5 à 10 fois chez les patients atteints de diverses pathologies ou soumis à un stress entraînant des lésions tissulaires.在健康个体中,ccfDNA 的浓度通常较低(<10 ng/mL), il y a 5 à 10 ans pour les 5 à 10 ans.在 健康 个体 中 , ccfdna 的 浓度 较 低 ((<10 ng/ml) 但 在 各 种 病理 或 承受 压力 患者 中可 增加 5-10 倍 , 从而 组织。。。 损伤 损伤 损伤 损伤 损伤 损伤 损伤 损伤 损伤La concentration de ccfDNA est très faible (<10 ng/ml) pour les patients, mais elle peut être administrée à 5-10 reprises chez les patients en situation de handicap. pathologies ou stress, ce qui permet de libérer le corps. Les concentrations de ccfDNA sont généralement faibles (<10 ng/ml) chez les individus en bonne santé, mais peuvent être augmentées de 5 à 10 fois chez les patients atteints de diverses pathologies ou de stress, entraînant des lésions tissulaires.Français La taille des fragments de ccfDNA varie considérablement, mais se situe généralement entre 150 et 200 pb. [12]. L'analyse de ccfDNA auto-dérivé, c'est-à-dire de ccfDNA provenant de cellules hôtes normales ou transformées, peut être utilisée pour détecter les changements génétiques et épigénétiques présents dans le génome nucléaire et/ou mitochondrial, aidant ainsi les cliniciens à sélectionner des thérapies moléculaires ciblées spécifiques [13] . Cependant, le ccfDNA peut être obtenu à partir de sources étrangères telles que le ccfDNA provenant de cellules fœtales pendant la grossesse ou d'organes transplantés [14,15,16,17]. Le ccfDNA est également une source d'information importante pour détecter la présence d'acides nucléiques d'un agent infectieux (étranger), ce qui permet la détection non invasive d'infections généralisées non identifiées par les hémocultures, évitant ainsi la biopsie invasive de tissu infecté [18]. Des études récentes ont en effet montré que le sang humain contient une riche source d'informations permettant d'identifier les agents pathogènes viraux et bactériens, et qu'environ 1 % de l'ADNcc présent dans le plasma humain est d'origine étrangère [19]. Ces études démontrent que la biodiversité du microbiome circulant d'un organisme peut être évaluée grâce à l'analyse de l'ADNcc. Cependant, jusqu'à récemment, ce concept était utilisé exclusivement chez l'homme et, dans une moindre mesure, chez d'autres vertébrés [20, 21].
Dans le présent article, nous utilisons le potentiel LB pour analyser l'ADNc d'Aulacomya atra, une espèce méridionale communément présente dans les îles Kerguelen subantarctiques, un groupe d'îles au sommet d'un grand plateau formé il y a 35 millions d'années. À l'aide d'un système expérimental in vitro, nous avons constaté que les fragments d'ADN présents dans l'eau de mer sont rapidement absorbés par les moules et pénètrent dans le compartiment hémolymphatique. Le séquençage par microscopie électronique à balayage (Shotgun) a montré que l'ADNc de l'hémolymphe des moules contient des fragments d'ADN d'origine propre et non propre, notamment des bactéries symbiotiques et des fragments d'ADN provenant de biomes typiques des écosystèmes côtiers marins volcaniques froids. L'ADNc de l'hémolymphe contient également des séquences virales dérivées de virus ayant différentes gammes d'hôtes. Nous avons également trouvé des fragments d'ADN d'animaux multicellulaires tels que des poissons osseux, des anémones de mer, des algues et des insectes. En conclusion, notre étude démontre que le concept LB peut être appliqué avec succès aux invertébrés marins pour générer un riche répertoire génomique dans les écosystèmes marins.
Français Des adultes (55-70 mm de long) Mytilus platensis (M. platensis) et Aulacomya atra (A. atra) ont été collectés sur les côtes rocheuses intertidales de Port-au-France (049°21.235 S, 070°13.490 E). Îles Kerguelen en décembre 2018. D'autres moules bleues adultes (Mytilus spp.) ont été obtenues auprès d'un fournisseur commercial (PEI Mussel King Inc., Île-du-Prince-Édouard, Canada) et placées dans un réservoir aéré à température contrôlée (4 °C) contenant 10 à 20 L de saumure artificielle à 32 ‰. (sel de mer artificiel Reef Crystal, Instant Ocean, Virginie, États-Unis). Pour chaque expérience, la longueur et le poids des coquilles individuelles ont été mesurés.
Français Un protocole d'accès libre et gratuit pour ce programme est disponible en ligne (https://doi.org/10.17504/protocols.io.81wgb6z9olpk/v1). Brièvement, l'hémolymphe LB a été prélevée à partir des muscles abducteurs comme décrit [22]. L'hémolymphe a été clarifiée par centrifugation à 1200×g pendant 3 minutes, le surnageant a été congelé (-20°C) jusqu'à utilisation. Pour l'isolement et la purification de l'ADNcf, des échantillons (1,5-2,0 ml) ont été décongelés et traités à l'aide du kit NucleoSnap cfDNA (Macherey-Nagel, Bethlehen, PA) conformément aux instructions du fabricant. L'ADNccf a été conservé à -80°C jusqu'à une analyse plus approfondie. Dans certaines expériences, l'ADNccf a été isolé et purifié à l'aide du kit QIAamp DNA Investigator (QIAGEN, Toronto, Ontario, Canada). L'ADN purifié a été quantifié à l'aide d'un test PicoGreen standard. La distribution des fragments d'ADNcc isolé a été analysée par électrophorèse capillaire à l'aide d'un bioanalyseur Agilent 2100 (Agilent Technologies Inc., Santa Clara, CA) et d'un kit ADN haute sensibilité. Le dosage a été réalisé avec 1 µl d'échantillon d'ADNcc conformément aux instructions du fabricant.
Pour le séquençage des fragments d'ADNccl de l'hémolymphe, Génome Québec (Montréal, Québec, Canada) a préparé des banques shotgun en utilisant le kit Illumina DNA Mix du kit Illumina MiSeq PE75. Un adaptateur standard (BioO) a été utilisé. Les fichiers de données brutes sont disponibles dans les archives de lecture de séquences du NCBI (SRR8924808 et SRR8924809). La qualité de lecture de base a été évaluée à l'aide de FastQC [23]. Trimmomatic [24] a été utilisé pour les adaptateurs de coupure et les lectures de mauvaise qualité. Les lectures shotgun avec extrémités appariées ont été fusionnées par FLASH en lectures uniques plus longues avec un chevauchement minimum de 20 pb pour éviter les mésappariements [25]. Les lectures fusionnées ont été annotées avec BLASTN en utilisant une base de données de taxonomie NCBI bivalve (valeur e < 1e−3 et 90 % d'homologie), et le masquage des séquences de faible complexité a été effectué en utilisant DUST [26]. Les lectures fusionnées ont été annotées avec BLASTN en utilisant une base de données de taxonomie NCBI bivalve (valeur e < 1e−3 et 90 % d'homologie), et le masquage des séquences de faible complexité a été effectué en utilisant DUST [26]. Il est important de noter que BLASTN utilise des mesures fiscales appropriées pour le NCBI (et < 1e-3 и 90% гомологии), а маскирование последовательностей низкой сложности было выполнено с использованием DUST [26]. Les lectures groupées ont été annotées avec BLASTN en utilisant la base de données de taxonomie des bivalves NCBI (valeur e < 1e-3 et 90 % d'homologie), et un masquage de séquence de faible complexité a été réalisé en utilisant DUST [26].使用双壳类NCBI 分类数据库(e 值< 1e-3 和90% 同源性)用BLASTN 注释合并的读数,并使用DUST [26]进行低复杂度序列的掩蔽。使用 双 壳类 ncbi 分类 (((<1e-3 和 90% 同源) 用 用 用 注释 合并 读数 , 并 使用 poussière [26]进行 复杂度 序列 的。。。。 掩蔽 掩蔽 掩蔽 掩蔽 掩蔽 掩蔽 掩蔽 掩蔽 掩蔽 掩蔽 掩蔽 掩蔽掩蔽 掩蔽 掩蔽Il s'agit d'un moyen d'annotation visant à améliorer BLASTN en utilisant les bases taxonomiques du NCBI. e <1e-3 и 90% гомологии), а маскирование последовательностей низкой сложности было выполнено с использованием DUST [26]. Les lectures groupées ont été annotées avec BLASTN en utilisant la base de données taxonomique des bivalves NCBI (valeur e < 1e-3 et 90 % d'homologie), et un masquage de séquence de faible complexité a été réalisé en utilisant DUST [26].Les lectures ont été divisées en deux groupes : liées aux séquences bivalves (appelées ici auto-lectures) et non liées (non-auto-lectures). Deux groupes ont été assemblés séparément à l'aide de MEGAHIT pour générer des contigs [27]. Parallèlement, la distribution taxonomique des lectures du microbiome étranger a été classée à l'aide de Kraken2 [28] et représentée graphiquement par un diagramme circulaire Krona sur Galaxy [29, 30]. Le kmers optimal a été déterminé comme étant le kmers-59 à partir de nos expériences préliminaires. Les auto-contigs ont ensuite été identifiés par alignement avec BLASTN (base de données NCBI sur les bivalves, valeur e < 1e−10 et 60 % d'homologie) pour une annotation finale. Les auto-contigs ont ensuite été identifiés par alignement avec BLASTN (base de données NCBI sur les bivalves, valeur e < 1e−10 et 60 % d'homologie) pour une annotation finale. Il s'agit d'un système d'identification qui peut être utilisé avec BLASTN (à partir des dates des deux mollusques NCBI, mises à jour e <1e-10 и гомология 60%) для окончательной аннотации. Les auto-contigs ont ensuite été identifiés par comparaison avec BLASTN (base de données bivalve NCBI, valeur e <1e-10 et 60 % d'homologie) pour l'annotation finale.然后通过与BLASTN(双壳贝类NCBI 数据库,e 值< 1e-10 和60%同源性)对齐来识别自身重叠群以进行最终注释。然后通过与BLASTN(双壳贝类NCBI 数据库,e 值< 1e-10 和60% Nous avons identifié les contingences les plus efficaces pour les notifications professionnelles en vue de la sauvegarde de BLASTN (pour le NCBI du même nom). двустворчатых моллюсков, значение e <1e-10 и гомология 60%). Les auto-contigs ont ensuite été identifiés pour l'annotation finale en les comparant à BLASTN (base de données bivalves NCBI, valeur e <1e-10 et 60 % d'homologie). En parallèle, les contigs de groupes non-soi ont été annotés avec BLASTN (base de données nt NCBI, valeur e < 1e−10 et 60 % d'homologie). En parallèle, les contigs de groupes non-soi ont été annotés avec BLASTN (base de données nt NCBI, valeur e < 1e−10 et 60 % d'homologie). En parallèle, les groupes ont prévu des annulations avec BLASTN (pour les années nt NCBI, значение e <1e-10 et 60%). En parallèle, les contigs de groupes étrangers ont été annotés avec BLASTN (base de données NT NCBI, valeur e <1e-10 et 60 % d'homologie).平行地,用BLASTN(nt NCBI 数据库,e 值< 1e-10 和60% 同源性)注释非自身组重叠群。平行地,用BLASTN(nt NCBI 数据库,e 值< 1e-10 和60% 同源性)注释非自身组重叠群。 En parallèle, il n'y a aucun problème avec le groupe d'exploitation, mais des avertissements concernant BLASTN (pour les années nt NCBI, значение e <1e-10 и gomologie 60%). En parallèle, les contigs de groupes non-soi ont été annotés avec BLASTN (base de données nt NCBI, valeur e <1e-10 et 60 % d'homologie). BLASTX a également été réalisé sur des contigs non-soi en utilisant les bases de données de protéines NCBI nr et RefSeq (valeur e < 1e−10 et 60 % d'homologie). BLASTX a également été réalisé sur des contigs non-soi en utilisant les bases de données de protéines NCBI nr et RefSeq (valeur e < 1e−10 et 60 % d'homologie). BLASTX a été prouvé sur les composants nécessaires en utilisant un numéro de noir et RefSeq NCBI (valeur <1e-10 et technologie 60%). BLASTX a également été réalisé sur des contigs non-soi en utilisant les bases de données de protéines NCBI nr et RefSeq (valeur e < 1e-10 et 60 % d'homologie).还使用nr 和RefSeq 蛋白NCBI 数据库对非自身重叠群进行了BLASTX(e 值< 1e-10 和60% 同源性)。还使用nr 和RefSeq 蛋白NCBI 数据库对非自身重叠群进行了BLASTX(e 值< 1e-10 和60% 同源性)。 BLASTX a utilisé les composants nécessaires avec une utilisation à partir de la date limite et du RefSeq NCBI (valeur <1e-10 et 60%). BLASTX a également été réalisé sur des contigs non-soi en utilisant les bases de données de protéines NCBI nr et RefSeq (valeur e < 1e-10 et 60 % d'homologie).Les pools BLASTN et BLASTX de contigs non-auto-contigs représentent les contigs finaux (voir fichier supplémentaire).
Les amorces utilisées pour la PCR sont listées dans le tableau S1. L'ADN polymérase Taq (Bio Basic Canada, Markham, ON) a été utilisée pour amplifier les gènes cibles de l'ADNcc. Les conditions réactionnelles suivantes ont été utilisées : dénaturation à 95 °C pendant 3 minutes, 95 °C pendant 1 minute, température d'hybridation fixée pendant 1 minute, élongation à 72 °C pendant 1 minute, 35 cycles, et enfin 72 °C en 10 minutes. Les produits de PCR ont été séparés par électrophorèse sur gel d'agarose (1,5 %) contenant le colorant SYBRTM Safe DNA Gel Stain (Invitrogen, Burlington, ON, Canada) à 95 V.
Des moules (Mytilus spp.) ont été acclimatées dans 500 ml d'eau de mer oxygénée (32 PSU) pendant 24 heures à 4 °C. De l'ADN plasmidique contenant un insert codant pour la séquence d'ADNc de la galectine-7 humaine (numéro d'accès NCBI L07769) a été ajouté au flacon à une concentration finale de 190 μg/μl. Les moules incubées dans les mêmes conditions sans ajout d'ADN ont servi de témoin. Le troisième réservoir témoin contenait de l'ADN sans moules. Afin de contrôler la qualité de l'ADN dans l'eau de mer, des échantillons d'eau de mer (20 μl ; trois répétitions) ont été prélevés dans chaque réservoir au moment indiqué. Pour la traçabilité de l'ADN plasmidique, les moules LB ont été récoltées aux moments indiqués et analysées par qPCR et ddPCR. En raison de la forte teneur en sel de l'eau de mer, des aliquotes ont été diluées dans de l'eau de qualité PCR (1:10) avant tous les tests PCR.
La PCR numérique en gouttelettes (ddPCR) a été réalisée selon le protocole BioRad QX200 (Mississauga, Ontario, Canada). Le profil de température permet de déterminer la température optimale (tableau S1). Les gouttes ont été générées à l'aide d'un générateur de gouttes QX200 (BioRad). La ddPCR a été réalisée comme suit : 95 °C pendant 5 min, 50 cycles de 95 °C pendant 30 s et une température d'hybridation donnée pendant 1 min et 72 °C pendant 30 s, 4 °C pendant 5 min et 90 °C en 5 minutes. Le nombre de gouttes et les réactions positives (nombre de copies/µl) ont été mesurés à l'aide d'un lecteur de gouttes QX200 (BioRad). Les échantillons contenant moins de 10 000 gouttelettes ont été rejetés. Le contrôle du profil n'a pas été effectué à chaque exécution de la ddPCR.
La qPCR a été réalisée à l'aide du Rotor-Gene® 3000 (Corbett Research, Sydney, Australie) et d'amorces spécifiques LGALS7. Toutes les PCR quantitatives ont été réalisées dans 20 µl à l'aide du kit QuantiFast SYBR Green PCR (QIAGEN). La qPCR a débuté par une incubation de 15 minutes à 95 °C, suivie de 40 cycles à 95 °C pendant 10 secondes et à 60 °C pendant 60 secondes, avec une seule collecte de données. Les courbes de fusion ont été générées par des mesures successives à 95 °C pendant 5 secondes, 65 °C pendant 60 secondes et 97 °C à la fin de la qPCR. Chaque qPCR a été réalisée en triple, à l'exception des échantillons témoins.
Les moules étant connues pour leur taux de filtration élevé, nous avons d'abord étudié leur capacité à filtrer et à retenir les fragments d'ADN présents dans l'eau de mer. Nous souhaitions également savoir si ces fragments s'accumulaient dans leur système lymphatique semi-ouvert. Nous avons résolu ce problème expérimentalement en suivant le devenir des fragments d'ADN solubles ajoutés aux bassins de moules bleues. Pour faciliter le suivi des fragments d'ADN, nous avons utilisé de l'ADN plasmidique étranger (et non du soi) contenant le gène humain de la galectine-7. La ddPCR permet de suivre les fragments d'ADN plasmidique dans l'eau de mer et les moules. Nos résultats montrent que si la quantité de fragments d'ADN dans l'eau de mer restait relativement constante au fil du temps (jusqu'à 7 jours) en l'absence de moules, elle disparaissait presque complètement en 8 heures en présence de moules (Fig. 1a,b). Des fragments d'ADN exogène étaient facilement détectés en 15 minutes dans le liquide intravalvulaire et l'hémolymphe (Fig. 1c). Ces fragments étaient encore détectables jusqu'à 4 heures après l'exposition. Cette activité de filtrage des fragments d'ADN est comparable à celle des bactéries et des algues [31]. Ces résultats suggèrent que les moules peuvent filtrer et accumuler de l'ADN étranger dans leurs compartiments fluides.
Concentrations relatives d'ADN plasmidique dans l'eau de mer en présence (A) ou en l'absence (B) de moules, mesurées par ddPCR. En A, les résultats sont exprimés en pourcentages, les bordures des cases représentant les 75e et 25e percentiles. La courbe logarithmique ajustée est représentée en rouge, et la zone grisée représente l'intervalle de confiance à 95 %. En B, la ligne rouge représente la moyenne et la ligne bleue représente l'intervalle de confiance à 95 % pour la concentration. C Accumulation d'ADN plasmidique dans l'hémolymphe et le liquide valvulaire des moules à différents moments après l'ajout d'ADN plasmidique. Les résultats sont présentés en copies absolues détectées/mL (± ET).
Français Ensuite, nous avons étudié l'origine du ccfDNA dans les moules collectées dans les bancs de moules des îles Kerguelen, un groupe d'îles éloignées avec une influence anthropique limitée. À cette fin, le cccADN des hémolymphes de moules a été isolé et purifié par des méthodes couramment utilisées pour purifier le cccADN humain [32, 33]. Nous avons constaté que les concentrations moyennes de ccfDNA dans l'hémolymphe des moules se situent dans la plage de faibles microgrammes par ml d'hémolymphe (voir Tableau S2, Informations supplémentaires). Cette plage de concentrations est beaucoup plus large que chez les personnes en bonne santé (faibles nanogrammes par millilitre), mais dans de rares cas, chez les patients cancéreux, le niveau de ccfDNA peut atteindre plusieurs microgrammes par millilitre [34, 35]. Une analyse de la distribution de taille du ccfDNA de l'hémolymphe a montré que ces fragments varient considérablement en taille, allant de 1000 pb à 1000 pb. jusqu'à 5000 pb (Fig. 2). Des résultats similaires ont été obtenus en utilisant le kit QIAamp Investigator à base de silice, une méthode couramment utilisée en science médico-légale pour isoler et purifier rapidement l'ADN génomique à partir d'échantillons d'ADN à faible concentration, y compris l'ADNccf [36].
Électrophorégramme représentatif de l'ADNccl de l'hémolymphe de moule. Extrait avec le kit NucleoSnap Plasma (en haut) et le kit QIAamp DNA Investigator. B. Diagramme en violon montrant la distribution des concentrations d'ADNccl de l'hémolymphe (± ET) chez les moules. Les lignes noires et rouges représentent respectivement la médiane et les premier et troisième quartiles.
Environ 1 % de l'ADNcc chez l'homme et les primates provient d'une source étrangère [21, 37]. Compte tenu du système circulatoire semi-ouvert des bivalves, de l'eau de mer riche en microbes et de la distribution des tailles de l'ADNcc des moules, nous avons émis l'hypothèse que l'ADNcc de l'hémolymphe des moules pourrait contenir un pool riche et diversifié d'ADN microbien. Pour tester cette hypothèse, nous avons séquencé l'ADNcc de l'hémolymphe à partir d'échantillons d'Aulacomya atra prélevés aux îles Kerguelen, produisant plus de 10 millions de lectures, dont 97,6 % ont passé le contrôle qualité. Les lectures ont ensuite été classées selon les sources propres et non propres à l'aide des bases de données BLASTN et NCBI sur les bivalves (Fig. S1, Informations supplémentaires).
Chez l'homme, l'ADN nucléaire et mitochondrial peut être libéré dans la circulation sanguine [38]. Cependant, dans la présente étude, il n'a pas été possible de décrire en détail l'ADN génomique nucléaire des moules, étant donné que le génome d'A. atra n'a pas été séquencé ni décrit. Cependant, nous avons pu identifier un certain nombre de fragments d'ADNccf de notre propre origine en utilisant la bibliothèque de bivalves (Fig. S2, Informations supplémentaires). Nous avons également confirmé la présence de fragments d'ADN de notre propre origine par amplification par PCR dirigée des gènes d'A. atra qui ont été séquencés (Fig. 3). De même, étant donné que le génome mitochondrial d'A. atra est disponible dans des bases de données publiques, on peut trouver des preuves de la présence de fragments d'ADNccf mitochondrial dans l'hémolymphe d'A. atra. La présence de fragments d'ADN mitochondrial a été confirmée par amplification par PCR (Fig. 3).
Français Divers gènes mitochondriaux étaient présents dans l'hémolymphe d'A. atra (points rouges - numéro de stock : SRX5705969) et de M. platensis (points bleus - numéro de stock : SRX5705968) amplifiés par PCR. Figure adaptée de Breton et al., 2011 B Amplification du surnageant d'hémolymphe d'A. atra Stocké sur papier FTA. Utiliser un poinçon de 3 mm pour ajouter directement au tube PCR contenant le mélange PCR.
Français Étant donné l'abondance du contenu microbien dans l'eau de mer, nous nous sommes d'abord concentrés sur la caractérisation des séquences d'ADN microbien dans l'hémolymphe. Pour ce faire, nous avons utilisé deux stratégies différentes. La première stratégie utilisait Kraken2, un programme de classification de séquences basé sur un algorithme qui peut identifier les séquences microbiennes avec une précision comparable à BLAST et d'autres outils [28]. Plus de 6719 lectures ont été déterminées comme étant d'origine bactérienne, tandis que 124 et 64 provenaient respectivement d'archées et de virus (Fig. 4). Les fragments d'ADN bactériens les plus abondants étaient les Firmicutes (46 %), les Protéobactéries (27 %) et les Bacteroidetes (17 %) (Fig. 4a). Cette distribution est cohérente avec les études antérieures sur le microbiome de la moule bleue marine [39, 40]. Les gammaprotéobactéries étaient la principale classe de Protéobactéries (44 %), y compris de nombreuses Vibrionales (Fig. 4b). La méthode ddPCR a confirmé la présence de fragments d'ADN de Vibrio dans l'ADNccf de l'hémolymphe d'A. atra (Fig. 4c) [41]. Afin d'obtenir plus d'informations sur l'origine bactérienne de l'ADNccf, une approche complémentaire a été adoptée (Fig. S2, Informations complémentaires). Dans ce cas, les lectures qui se chevauchaient ont été assemblées en tant que lectures appariées et ont été classées comme d'origine propre (bivalves) ou non propre à l'aide de BLASTN et d'une valeur e de 1e−3 et d'une coupure avec > 90 % d'homologie. Dans ce cas, les lectures qui se chevauchaient ont été assemblées en tant que lectures appariées et ont été classées comme d'origine propre (bivalves) ou non propre à l'aide de BLASTN et d'une valeur e de 1e−3 et d'une coupure avec > 90 % d'homologie. C'est pour cela que vous devez vous occuper de vos affaires et de vos classes de sécurité. (Dвустворчатые моллюски) ou чужие по происхождению с использованием BLASTN и значения e 1e-3 и отсечения с гомологией> 90%. Dans ce cas, les lectures qui se chevauchent ont été collectées sous forme de lectures appariées et ont été classées comme natives (bivalves) ou non originales à l'aide de BLASTN et d'une valeur e de 1e-3 et d'une valeur limite avec > 90 % d'homologie.BLASTN 1e-3 e 90 %同源性的截止值分类为自身(双壳类)或非自身来源。使用 使用 使用 blastn 和 1e-3 的 的 值和> 90% 同源性 的 分类 自身 (双 壳类) 非 自身。 。 。 。 。 。 。 。 Pour cela, vous devez vous occuper des conversations avec les consommateurs et les classificateurs les plus performants (détails). моллюски) или несобственные по происхождению с использованием значений e BLASTN и 1e-3 и порога гомологии> 90%. Dans ce cas, les lectures qui se chevauchent ont été collectées sous forme de lectures appariées et classées comme propres (bivalves) ou non originales à l'aide des valeurs e BLASTN et 1e-3 et d'un seuil d'homologie > 90 %.Le génome d'A. atra n'ayant pas encore été séquencé, nous avons utilisé la stratégie d'assemblage de novo de l'assembleur MEGAHIT Next Generation Sequencing (NGS). Au total, 147 188 contigs ont été identifiés comme dépendants (bivalves) d'origine. Ces contigs ont ensuite été explosés avec des valeurs e de 1e-10 en utilisant BLASTN et BLASTX. Cette stratégie nous a permis d'identifier 482 fragments non bivalves présents dans l'ADNccf d'A. atra. Plus de la moitié (57 %) de ces fragments d'ADN ont été obtenus à partir de bactéries, principalement de symbiotes branchiaux, y compris des symbiotes sulfotrophes, et de symbiotes branchiaux Solemya velum (Fig. 5).
Abondance relative au niveau du type. B Diversité microbienne de deux phylums principaux (Firmicutes et Proteobacteria). Amplification représentative de la ddPCR C Vibrio spp. A. Fragments du gène de l'ARNr 16S (bleu) dans trois hémolymphes atra.
Au total, 482 contigs collectés ont été analysés. Profil général de la distribution taxonomique des annotations de contigs métagénomiques (procaryotes et eucaryotes). B Distribution détaillée des fragments d'ADN bactériens identifiés par BLASTN et BLASTX.
Français L'analyse Kraken2 a également montré que l'ADNccl des moules contenait des fragments d'ADN archéens, notamment des fragments d'ADN d'Euryarchaeota (65 %), de Crenarchaeota (24 %) et de Thaurmarcheota (11 %) (Fig. 6a). La présence de fragments d'ADN dérivés d'Euryarchaeota et de Crenarchaeota, précédemment trouvés dans la communauté microbienne des moules californiennes, ne devrait pas être une surprise [42]. Bien que les Euryarchaeota soient souvent associés à des conditions extrêmes, il est maintenant reconnu qu'Euryarchaeota et Crenarcheota sont parmi les procaryotes les plus courants dans l'environnement cryogénique marin [43, 44]. La présence de micro-organismes méthanogènes dans les moules n'est pas surprenante, compte tenu des rapports récents faisant état de fuites importantes de méthane provenant de fuites de fond sur le plateau de Kerguelen [45] et d'une possible production microbienne de méthane observée au large des côtes des îles Kerguelen [46].
Notre attention s'est ensuite portée sur les lectures de virus à ADN. À notre connaissance, il s'agit de la première étude hors cible du contenu viral des moules. Comme prévu, nous avons trouvé des fragments d'ADN de bactériophages (Caudovirales) (Fig. 6b). Cependant, l'ADN viral le plus courant provient d'un embranchement de nucléocytovirus, également connu sous le nom de virus à grand ADN nucléaire cytoplasmique (NCLDV), qui possède le plus grand génome de tous les virus. Au sein de cet embranchement, la plupart des séquences d'ADN appartiennent aux familles Mimimidoviridae (58 %) et Poxviridae (21 %), dont les hôtes naturels comprennent les vertébrés et les arthropodes, tandis qu'une petite proportion de ces séquences d'ADN appartient à des algues virologiques connues. Infecte les algues eucaryotes marines. Les séquences ont également été obtenues à partir du virus Pandora, le virus géant dont le génome est le plus grand de tous les genres viraux connus. Il est intéressant de noter que la gamme d'hôtes connus pour être infectés par le virus, telle que déterminée par séquençage de l'ADNccl de l'hémolymphe, était relativement large (Figure S3, Informations supplémentaires). Elle comprend des virus qui infectent les insectes tels que Baculoviridae et Iridoviridae, ainsi que des virus qui infectent les amibes, les algues et les vertébrés. Nous avons également trouvé des séquences correspondant au génome de Pithovirus sibericum. Les pitovirus (également appelés « virus zombies ») ont été isolés pour la première fois dans du pergélisol vieux de 30 000 ans en Sibérie [47]. Ainsi, nos résultats concordent avec des rapports antérieurs montrant que toutes les espèces modernes de ces virus ne sont pas éteintes [48] et que ces virus pourraient être présents dans des écosystèmes marins subarctiques éloignés.
Enfin, nous avons testé la possibilité de trouver des fragments d'ADN provenant d'autres animaux multicellulaires. Au total, 482 contigs étrangers ont été identifiés par BLASTN et BLASTX avec des bibliothèques nt, nr et RefSeq (génomiques et protéiques). Nos résultats montrent que parmi les fragments étrangers d'ADNc d'animaux multicellulaires, l'ADN des os prédomine (Fig. 5). Des fragments d'ADN d'insectes et d'autres espèces ont également été trouvés. Une part relativement importante de ces fragments d'ADN n'a pas été identifiée, probablement en raison de la sous-représentation d'un grand nombre d'espèces marines dans les bases de données génomiques par rapport aux espèces terrestres [49].
Français Dans le présent article, nous appliquons le concept LB aux moules, en soutenant que le séquençage de l'ADNccf de l'hémolymphe peut fournir un aperçu de la composition des écosystèmes côtiers marins. En particulier, nous avons constaté que 1) l'hémolymphe des moules contient des concentrations relativement élevées (niveaux de microgrammes) de fragments d'ADN circulants relativement grands (~1-5 kb) ; 2) ces fragments d'ADN sont à la fois indépendants et non indépendants 3) Parmi les sources étrangères de ces fragments d'ADN, nous avons trouvé de l'ADN bactérien, archéen et viral, ainsi que de l'ADN d'autres animaux multicellulaires ; 4) L'accumulation de ces fragments d'ADNccf étrangers dans l'hémolymphe se produit rapidement et contribue à l'activité de filtration interne des moules. En conclusion, notre étude démontre que le concept de LB, qui a jusqu'à présent été appliqué principalement dans le domaine de la biomédecine, code une source de connaissances riche mais inexplorée qui peut être utilisée pour mieux comprendre l'interaction entre les espèces sentinelles et leur environnement.
Outre les primates, l'isolement de l'ADNcc a été rapporté chez les mammifères, notamment les souris, les chiens, les chats et les chevaux [50, 51, 52]. Cependant, à notre connaissance, notre étude est la première à rapporter la détection et le séquençage de l'ADNcc chez des espèces marines à système circulatoire ouvert. Cette caractéristique anatomique et la capacité de filtrage des moules peuvent, au moins en partie, expliquer les différences de taille des fragments d'ADN circulant par rapport aux autres espèces. Chez l'homme, la plupart des fragments d'ADN circulant dans le sang sont de petits fragments dont la taille varie de 150 à 200 pb, avec un pic maximal de 167 pb [34, 53]. Une petite mais significative partie des fragments d'ADN a une taille comprise entre 300 et 500 pb, et environ 5 % ont une longueur supérieure à 900 pb [54]. La raison de cette distribution de taille est que la principale source de ccfDNA dans le plasma survient à la suite de la mort cellulaire, soit due à la mort cellulaire, soit à la nécrose des cellules hématopoïétiques circulantes chez les individus sains, soit à l'apoptose des cellules tumorales chez les patients cancéreux (connu sous le nom d'ADN tumoral circulant). , ctDNA). La distribution de taille de l'hémolymphe ccfDNA que nous avons trouvée dans les moules variait de 1000 à 5000 pb, suggérant que le ccfDNA des moules a une origine différente. Il s'agit d'une hypothèse logique, car les moules ont un système vasculaire semi-ouvert et vivent dans des environnements aquatiques marins contenant de fortes concentrations d'ADN génomique microbien. En fait, nos expériences en laboratoire utilisant de l'ADN exogène ont montré que les moules accumulent des fragments d'ADN dans l'eau de mer, au moins après quelques heures, ils sont dégradés après absorption cellulaire et/ou libérés et/ou stockés dans divers organismes. Compte tenu de la rareté des cellules (procaryotes et eucaryotes), l'utilisation de compartiments intravalvulaires réduira la quantité d'ADNc issu de sources propres et étrangères. Compte tenu de l'importance de l'immunité innée des bivalves et du grand nombre de phagocytes circulants, nous avons émis l'hypothèse que même l'ADNc étranger est enrichi dans les phagocytes circulants qui accumulent de l'ADN étranger lors de l'ingestion de micro-organismes et/ou de débris cellulaires. Dans l'ensemble, nos résultats montrent que l'ADNc hémolymphatique des bivalves constitue un réservoir unique d'informations moléculaires et renforce leur statut d'espèce sentinelle.
Nos données indiquent que le séquençage et l'analyse de fragments d'ADNc d'hémolymphe d'origine bactérienne peuvent fournir des informations clés sur la flore bactérienne de l'hôte et les bactéries présentes dans l'écosystème marin environnant. Les techniques de séquençage par injection ont révélé des séquences de la bactérie commensale A. atra gill qui auraient été manquées si les méthodes conventionnelles d'identification de l'ARNr 16S avaient été utilisées, en partie à cause d'un biais de la bibliothèque de référence. En fait, notre utilisation des données LB collectées chez M. platensis dans la même couche de moules à Kerguelen a montré que la composition des symbiotes bactériens associés aux branchies était la même pour les deux espèces de moules (Fig. S4, Informations supplémentaires). Cette similitude de deux moules génétiquement différentes pourrait refléter la composition des communautés bactériennes dans les dépôts froids, sulfureux et volcaniques de Kerguelen [55, 56, 57, 58]. Des niveaux plus élevés de micro-organismes réducteurs de soufre ont été bien décrits lors de la récolte de moules dans des zones côtières bioturbées [59], comme la côte de Port-au-France. Une autre possibilité est que la flore commensale des moules soit affectée par une transmission horizontale [60, 61]. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer la corrélation entre l'environnement marin, la surface du fond marin et la composition des bactéries symbiotiques chez les moules. Ces études sont actuellement en cours.
Français La longueur et la concentration de l'ADNccf de l'hémolymphe, sa facilité de purification et sa haute qualité permettant un séquençage rapide sont quelques-uns des nombreux avantages de l'utilisation de l'ADNccf de moule pour évaluer la biodiversité dans les écosystèmes marins côtiers. Cette approche est particulièrement efficace pour caractériser les communautés virales (viromes) dans un écosystème donné [62, 63]. Contrairement aux bactéries, aux archées et aux eucaryotes, les génomes viraux ne contiennent pas de gènes phylogénétiquement conservés tels que les séquences 16S. Nos résultats indiquent que les biopsies liquides d'espèces indicatrices telles que les moules peuvent être utilisées pour identifier un nombre relativement important de fragments de virus d'ADNccf connus pour infecter les hôtes qui peuplent généralement les écosystèmes marins côtiers. Cela comprend les virus connus pour infecter les protozoaires, les arthropodes, les insectes, les plantes et les virus bactériens (par exemple, les bactériophages). Français Une distribution similaire a été trouvée lorsque nous avons examiné le virome ccfDNA de l'hémolymphe de moules bleues (M. platensis) collectées dans la même couche de moules à Kerguelen (tableau S2, informations supplémentaires). Le séquençage par shotgun de ccfDNA est en effet une nouvelle approche qui prend de l'ampleur dans l'étude du virome des humains ou d'autres espèces [21, 37, 64]. Cette approche est particulièrement utile pour étudier les virus à ADN double brin, car aucun gène n'est conservé parmi tous les virus à ADN double brin, représentant la classe de virus la plus diversifiée et la plus large à Baltimore [65]. Bien que la plupart de ces virus restent non classés et puissent inclure des virus provenant d'une partie complètement inconnue du monde viral [66], nous avons constaté que les viromes et les gammes d'hôtes des moules A. atra et M. platensis se situent entre les deux espèces. de la même manière (voir figure S3, informations supplémentaires). Cette similitude n'est pas surprenante, car elle peut refléter un manque de sélectivité dans l'absorption de l'ADN présent dans l'environnement. Des études futures utilisant de l’ARN purifié sont actuellement nécessaires pour caractériser le virome de l’ARN.
Dans notre étude, nous avons utilisé un pipeline très rigoureux, adapté des travaux de Kowarski et ses collègues [37], qui ont utilisé une suppression en deux étapes des lectures groupées et des contigs avant et après l'assemblage de l'ADNcc natif, ce qui a donné lieu à une forte proportion de lectures non cartographiées. Par conséquent, nous ne pouvons pas exclure que certaines de ces lectures non cartographiées puissent encore avoir leur propre origine, principalement parce que nous ne disposons pas d'un génome de référence pour cette espèce de moule. Nous avons également utilisé ce pipeline car nous étions préoccupés par les chimères entre les lectures du soi et du non-soi et par les longueurs de lecture générées par l'Illumina MiSeq PE75. Une autre raison expliquant la majorité des lectures non cartographiées est que la plupart des microbes marins, en particulier dans les zones reculées comme Kerguelen, n'ont pas été annotés. Nous avons utilisé l'Illumina MiSeq PE75, en supposant des longueurs de fragments d'ADNcc similaires à celles de l'ADNcc humain. Pour les études futures, compte tenu de nos résultats montrant que l'ADNccl de l'hémolymphe présente des lectures plus longues que celles des humains et/ou des mammifères, nous recommandons l'utilisation d'une plateforme de séquençage plus adaptée aux fragments d'ADNccl plus longs. Cette pratique facilitera grandement l'identification de davantage d'indications pour des analyses plus approfondies. L'obtention de la séquence complète du génome nucléaire d'A. atra, actuellement indisponible, faciliterait également grandement la distinction entre l'ADNccl et les sources du soi et du non-soi. Nos recherches ayant porté sur la possibilité d'appliquer le concept de biopsie liquide aux moules, nous espérons qu'à mesure que ce concept sera utilisé dans de futures recherches, de nouveaux outils et pipelines seront développés pour accroître le potentiel de cette méthode pour étudier la diversité microbienne des moules et de l'écosystème marin.
En tant que biomarqueur clinique non invasif, des taux plasmatiques humains élevés d'ADNccf sont associés à diverses maladies, lésions tissulaires et conditions de stress [67,68,69]. Cette augmentation est associée à la libération de fragments d'ADN d'origine naturelle après une lésion tissulaire. Nous avons abordé cette question en utilisant un stress thermique aigu, au cours duquel des moules ont été brièvement exposées à une température de 30 °C. Nous avons effectué cette analyse sur trois types de moules différents dans le cadre de trois expériences indépendantes. Cependant, nous n'avons constaté aucune modification des taux d'ADNccf après un stress thermique aigu (voir Figure S5, informations complémentaires). Cette découverte pourrait expliquer, au moins en partie, le fait que les moules ont un système circulatoire semi-ouvert et accumulent de grandes quantités d'ADN étranger en raison de leur forte activité filtrante. D'autre part, les moules, comme de nombreux invertébrés, pourraient être plus résistantes aux lésions tissulaires induites par le stress, limitant ainsi la libération d'ADNccf dans leur hémolymphe [70, 71].
À ce jour, l'analyse de l'ADN de la biodiversité dans les écosystèmes aquatiques s'est principalement concentrée sur le métabarcoding de l'ADN environnemental (ADNe). Cependant, cette méthode est généralement limitée dans l'analyse de la biodiversité lorsque des amorces sont utilisées. L'utilisation du séquençage Shotgun contourne les limites de la PCR et la sélection biaisée des jeux d'amorces. Ainsi, dans un sens, notre méthode est plus proche de la méthode de séquençage Shotgun de l'ADNe à haut débit récemment utilisée, qui est capable de séquencer directement l'ADN fragmenté et d'analyser presque tous les organismes [72, 73]. Cependant, un certain nombre de problèmes fondamentaux distinguent le LB des méthodes d'ADNe standard. Bien sûr, la principale différence entre l'ADNe et le LB est l'utilisation d'hôtes filtres naturels. L'utilisation d'espèces marines telles que les éponges et les bivalves (Dresseina spp.) comme filtre naturel pour l'étude de l'ADNe a été rapportée [74, 75]. Cependant, l'étude de Dreissena a utilisé des biopsies tissulaires à partir desquelles l'ADN a été extrait. L'analyse de l'ADNccl de LB ne nécessite pas de biopsie tissulaire, ni d'équipement spécialisé et parfois coûteux, ni de logistique associée à l'ADNe ou à la biopsie tissulaire. En fait, nous avons récemment signalé que l'ADNccl de LB peut être stocké et analysé avec le support FTA sans maintenir de chaîne du froid, ce qui constitue un défi majeur pour la recherche dans les régions éloignées [76]. L'extraction de l'ADNccl à partir de biopsies liquides est également simple et fournit un ADN de haute qualité pour le séquençage par injection et l'analyse par PCR. Il s'agit d'un avantage considérable compte tenu de certaines limitations techniques associées à l'analyse de l'ADNe [77]. La simplicité et le faible coût de la méthode d'échantillonnage sont également particulièrement adaptés aux programmes de surveillance à long terme. Outre leur grande capacité de filtration, une autre caractéristique bien connue des bivalves est la composition chimique en mucopolysaccharides de leur mucus, qui favorise l'absorption des virus [78, 79]. Cela fait des bivalves un filtre naturel idéal pour caractériser la biodiversité et l'impact du changement climatique dans un écosystème aquatique donné. Bien que la présence de fragments d'ADN dérivés de l'hôte puisse être considérée comme une limitation de la méthode par rapport à l'ADNe, le coût associé à la possession d'un tel ADNcc natif par rapport à l'ADNe est également compréhensible compte tenu de la grande quantité d'informations disponibles pour les études de santé. hôte décalé. Cela inclut la présence de séquences virales intégrées dans le génome de l'hôte. Ceci est particulièrement important pour les moules, étant donné la présence de rétrovirus leucémiques transmis horizontalement chez les bivalves [80, 81]. Un autre avantage du LB par rapport à l'ADNe est qu'il exploite l'activité phagocytaire des cellules sanguines circulantes dans l'hémolymphe, qui engloutit les micro-organismes (et leurs génomes). La phagocytose est la principale fonction des cellules sanguines chez les bivalves [82]. Enfin, la méthode tire parti de la grande capacité de filtration des moules (en moyenne 1,5 l/h d'eau de mer) et de la circulation de deux jours, qui augmentent le mélange des différentes couches d'eau de mer, permettant la capture d'ADNe hétérologue. [83, 84]. Ainsi, l'analyse de l'ADNccf des moules est une piste intéressante compte tenu des impacts nutritionnels, économiques et environnementaux des moules. Similaire à l'analyse des LB prélevés chez l'homme, cette méthode ouvre également la possibilité de mesurer les changements génétiques et épigénétiques de l'ADN de l'hôte en réponse à des substances exogènes. Par exemple, des technologies de séquençage de troisième génération peuvent être envisagées pour effectuer une analyse de la méthylation à l'échelle du génome dans l'ADNccf natif en utilisant le séquençage nanopore. Ce processus devrait être facilité par le fait que la longueur des fragments d'ADNccf des moules est idéalement compatible avec les plateformes de séquençage à lecture longue qui permettent une analyse de la méthylation de l'ADN à l'échelle du génome à partir d'une seule séquence sans nécessiter de transformations chimiques.85,86] Il s'agit d'une possibilité intéressante, car il a été démontré que les profils de méthylation de l'ADN reflètent une réponse au stress environnemental et persistent sur plusieurs générations. Par conséquent, cela peut fournir des informations précieuses sur les mécanismes sous-jacents régissant la réponse après une exposition au changement climatique ou aux polluants [87]. Cependant, l'utilisation de la biologie moléculaire n'est pas sans limites. Il va sans dire que cela nécessite la présence d'espèces indicatrices dans l'écosystème. Comme mentionné précédemment, l'utilisation de la biologie moléculaire pour évaluer la biodiversité d'un écosystème donné nécessite également un pipeline bioinformatique rigoureux qui prend en compte la présence de fragments d'ADN de la source. Un autre problème majeur est la disponibilité de génomes de référence pour les espèces marines. On espère que des initiatives telles que le projet sur les génomes des mammifères marins et le projet Fish10k récemment créé [88] faciliteront ces analyses à l'avenir. L'application du concept de biologie moléculaire aux organismes filtreurs marins est également compatible avec les dernières avancées en matière de séquençage, ce qui le rend particulièrement adapté au développement de biomarqueurs multi-ohms afin de fournir des informations importantes sur la santé des habitats marins en réponse au stress environnemental.
Les données de séquençage du génome ont été déposées dans les archives de lecture de séquences NCBI https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/SRR8924808 sous Bioprojects SRR8924808.
Brierley AS, Kingsford MJ Impact du changement climatique sur la vie marine et les écosystèmes. Cole Biology. 2009 ; 19 : P602–P614.
Gissi E, Manea E, Mazaris AD, Fraschetti S, Almapanidou V, Bevilacqua S, et al. Considérer les impacts combinés du changement climatique et d'autres facteurs de stress locaux sur l'environnement marin. environnement scientifique général. 2021;755:142564.
Carella F, Antuofermo E, Farina S, Salati F, Mandas D, Prado P et al. ). Science du premier mars. 2020;7:48.
Seront L, Nicastro CR, Zardi GI, Goberville E. Une tolérance réduite à la chaleur dans des conditions de stress thermique répété explique la forte mortalité estivale des moules bleues. Rapport scientifique 2019 ; 9 : 17498.
Fey SB, Siepielski AM, Nussle S, Cervantes-Yoshida K, Hwan JL, Huber ER, et al. Évolution récente de la fréquence, des causes et de l'ampleur des décès d'animaux. Proc Natl Acad Sci USA. 2015;112:1083-8.
Scarpa F, Sanna D, Azzena I, Mughetti D, Cerruti F, Hosseini S et al. De multiples agents pathogènes non spécifiques à l'espèce peuvent avoir provoqué une mortalité massive de Pinna nobilis. Vie. 2020;10:238.
Bradley M, Coutts SJ, Jenkins E, O'Hara TM. Impact potentiel du changement climatique sur les zoonoses arctiques. Int J Circumpolar health. 2005 ; 64 : 468–77.
Beyer J., Greene NW, Brooks S., Allan IJ, Ruus A., Gomez T. et al. Les moules bleues (Mytilus edulis spp.) comme organismes indicateurs dans la surveillance de la pollution côtière : une revue. Mar Environ Res 2017 ; 130 : 338-65.
Siravegna G, Marsoni S, Siena S, Bardelli A. Intégration de la biopsie liquide dans le traitement du cancer. Nat Rev Clean Oncol. 2017 ; 14 : 531–48.
Wan JCM, Massie C, Garcia-Corbacho J, Mouliere F, Brenton JD, Caldas C, et al. Maturation de la biopsie liquide : permet à l'ADN tumoral de circuler. Nat Rev Cancer. 2017 ; 17 : 223–38.
Mandel P., Metais P. Acides nucléiques dans le plasma humain. Comptes rendus des réunions des filiales de Soc Biol. 1948 ; 142 : 241-3.
Bronkhorst AJ, Ungerer W, Holdenrieder S. Un nouveau rôle pour l'ADN acellulaire comme marqueur moléculaire dans le traitement du cancer. Quantification de l'analyse biomolaire. 2019 ; 17 : 100087.
Ignatiadis M., Sledge GW, Jeffrey SS La biopsie liquide entre en clinique – problèmes de mise en œuvre et défis futurs. Nat Rev Clin Oncol. 2021 ; 18 : 297–312.
Lo YM, Corbetta N., Chamberlain PF, Rai W., Sargent IL, Redman CW et al. L'ADN fœtal est présent dans le plasma et le sérum maternels. Lancet. 1997 ; 350 : 485-7.
Mufarray MN, Wong RJ, Shaw GM, Stevenson DK, Quake SR Étude du déroulement de la grossesse et de ses complications à l'aide d'ARN extracellulaire circulant dans le sang des femmes pendant la grossesse. Dopediatrics. 2020;8:605219.
Ollerich M, Sherwood K, Keown P, Schütz E, Beck J, Stegbauer J, et al. Biopsie liquide : l’ADN acellulaire du donneur est utilisé pour détecter des lésions allogéniques dans un greffon rénal. Nat Rev Nephrol. 2021 ; 17 : 591–603.
Juan FC, Lo YM Innovations dans le diagnostic prénatal : séquençage du génome plasmatique maternel. Anna MD. 2016 ; 67 : 419-32.
Gu W, Deng X, Lee M, Sucu YD, Arevalo S, Stryke D, et al. Détection rapide des agents pathogènes grâce au séquençage métagénomique de nouvelle génération des fluides corporels infectés. Nat Medicine. 2021 ; 27 : 115-24.
Date de publication : 14 août 2022


