La menace de la chytridiomycose pour les amphibiens
La chytridiomycose causée par Bd menace les espèces d'amphibiens à l'échelle mondiale.
Rhys A. Farrer, N. Helmstetter, K. Harrison, J. Greggory, J. Harrison, E. Ballou
― 6 min lire
Table des matières
- L'Impact de Batrachochytrium dendrobatidis
- Études Génétique sur Batrachochytrium dendrobatidis
- Souches et Lignées de Batrachochytrium dendrobatidis
- Avancées dans le Séquençage du Génome
- Importance de l'Assemblage du Génome
- Découvertes sur la Ploïdie et la Diversité Génétique
- Analyse des Familles de Gènes
- Le Rôle des Séquences Répétées
- Implications Écologiques de Batrachochytrium dendrobatidis
- Directions Futures en Recherche
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
La Chytridiomycose est une maladie infectieuse causée par un champignon appelé Batrachochytrium Dendrobatidis (Bd). Cette maladie a grave impacté les amphibiens partout dans le monde, entraînant le déclin et l'extinction de nombreuses espèces. Plus de 40 % des amphibiens sont maintenant en danger d'extinction à cause de ce champignon, qui se développe dans divers environnements. Parmi les facteurs qui contribuent à cette crise, on trouve la perte d'habitat, la pollution et la propagation de maladies, y compris Bd.
L'Impact de Batrachochytrium dendrobatidis
Bd a été lié à l'extinction de plus de 90 espèces d’amphibiens et menace environ 500 autres. Le champignon infecte les amphibiens en s'attaquant à leur peau, qui est cruciale pour beaucoup de leurs processus vitaux. Chez les têtards, il affecte aussi leurs pièces buccales. La dégradation de la peau causée par Bd conduit à une condition appelée chytridiomycose, qui peut perturber l'équilibre hydrique et même tuer les amphibiens infectés.
Études Génétique sur Batrachochytrium dendrobatidis
Les recherches ont identifié divers gènes et facteurs qui contribuent à la capacité du champignon à nuire à son hôte. Des études ont révélé des familles de gènes, comme les métalloprotéases M36, qui jouent probablement un rôle dans la dégradation de la peau des amphibiens. D'autres familles de gènes trouvées dans les génomes de Bd incluent celles qui partagent des similarités avec des gènes impliqués dans les maladies des plantes. Les scientifiques ont observé que certains de ces gènes se sont multipliés au fil du temps, suggérant qu'ils pourraient être importants pour la survie et la virulence du champignon.
Souches et Lignées de Batrachochytrium dendrobatidis
Il existe différentes lignées génétiques de Bd, avec cinq reconnues à ce jour. La Lignée Panzootique Globale (BdGPL) est particulièrement notable car elle est répandue et considérée comme très virulente. L'un des principaux isolats de Bd, connu sous le nom de JEL423, a été prélevé pour la première fois sur une grenouille lemurien dans le Panama. Cet isolat a été séquencé plusieurs fois depuis sa découverte, permettant aux chercheurs d’obtenir des informations sur les gènes et les caractéristiques du champignon.
Avancées dans le Séquençage du Génome
Le génome de l'isolat Bd JEL423 a subi plusieurs mises à jour et améliorations au fil des ans. La dernière assemblée a considérablement amélioré la qualité et la complétude du génome. La nouvelle version est beaucoup plus longue et plus cohérente que les précédentes, réduisant la fragmentation et améliorant la précision. Elle fournit des informations cruciales sur la structure et la fonction du matériel génétique du champignon.
Importance de l'Assemblage du Génome
L'assemblage du génome mis à jour pour Bd JEL423 offre une image plus claire de l'évolution et du comportement pathogène du champignon. L'assemblage amélioré a moins de lacunes et de régions ambiguës, permettant aux chercheurs d'identifier et de comprendre les gènes associés à sa capacité d'infecter les amphibiens. De plus, cela fournit une ressource plus fiable pour les recherches en cours sur Bd et ses effets.
Découvertes sur la Ploïdie et la Diversité Génétique
La ploïdie fait référence au nombre de jeux de chromosomes dans une cellule. La souche JEL423 présente de l'anuploidie, ce qui signifie qu'elle a un nombre atypique de chromosomes. Cette caractéristique peut contribuer à la diversité génétique du champignon, lui permettant peut-être de mieux s’adapter aux différents environnements. Des études sur la souche JEL423 ont indiqué qu'elle contient un mélange de sections diploïdes, triploïdes et tétraploïdes, ce qui pourrait influencer sa capacité à survivre et à prospérer.
Analyse des Familles de Gènes
Les dernières recherches ont comparé le génome mis à jour à des versions précédentes et analysé des familles de gènes clés impliquées dans la pathogénicité. Une baisse notable du nombre de gènes de métalloprotéases M36 a été enregistrée dans la nouvelle assemblée, amenant à penser que les précédents comptages pourraient avoir été surestimés. Malgré cette réduction, d'autres familles de gènes, comme les gènes de froissement et de nécrose (CRN), sont restées abondantes, indiquant un jeu complexe de gènes dans la biologie du champignon.
Le Rôle des Séquences Répétées
L'assemblage du génome mis à jour a également révélé une augmentation du nombre de séquences d'ADN répétées. Ces séquences peuvent jouer un rôle dans la composition génétique de Bd et pourraient influencer ses capacités pathogènes. La présence d'éléments transposables, qui peuvent se déplacer au sein du génome, suggère que cela pourrait aider le champignon à s’adapter et à évoluer au fil du temps.
Implications Écologiques de Batrachochytrium dendrobatidis
La présence de Bd représente une menace significative pour les populations d'amphibiens et les écosystèmes. Étant donné que de nombreux amphibiens servent d'indicateurs de la santé environnementale, leur déclin peut signaler des problèmes écologiques plus larges. Les efforts de conservation se concentrent de plus en plus sur la compréhension et le contrôle de la propagation de Bd pour protéger ces espèces vulnérables.
Directions Futures en Recherche
À mesure que la recherche progresse, il sera essentiel d'explorer davantage la génétique de Bd et ses interactions avec les amphibiens. Des assemblages de génomes de haute qualité comme celui de JEL423 sont vitaux pour comprendre comment ce pathogène fonctionne et évolue. Étudier les rôles de gènes spécifiques et de familles de gènes dans la pathogénicité peut éclairer les stratégies pour lutter contre le champignon et préserver les espèces d'amphibiens.
Les chercheurs envisagent également de développer des méthodes de transformation génétique pour manipuler les gènes du champignon. Cette approche pourrait fournir des informations sur les fonctions des gènes et pourrait ouvrir de nouvelles avenues pour des possibilités de traitement pour les amphibiens affectés.
Conclusion
Batrachochytrium dendrobatidis reste un défi de taille pour la conservation des amphibiens. Le génome mis à jour de la souche JEL423 représente une avancée significative dans notre compréhension de la biologie et de l'histoire évolutive de ce pathogène. La recherche continue et les études génomiques seront cruciales pour développer des stratégies de conservation efficaces et atténuer l'impact de ce champignon dévastateur sur les populations d'amphibiens à travers le monde. Alors que la situation continue d’évoluer, il sera essentiel de maintenir un focus sur les aspects génétiques et écologiques de Bd pour l'avenir de la santé et la biodiversité des amphibiens.
Titre: A near-complete telomere-to-telomere genome assembly for Batrachochytrium dendrobatidis GPL JEL423 reveals a CBM18 gene family expansion and a M36 metalloprotease gene family contraction.
Résumé: Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) is responsible for mass extinctions and extirpations of amphibians, mainly driven by the Global Panzootic Lineage (BdGPL). BdGPL isolate JEL423 is a commonly used reference strain in studies exploring the evolution, epidemiology and pathogenicity of chytrid pathogens. These studies have been hampered by the fragmented, erroneous and incomplete B. dendrobatidis JEL423 genome assembly, which includes long stretches of ambiguous positions, and poorly resolved telomeric regions. Here we present and describe a substantially improved, near telomere-to-telomere genome assembly and gene annotation for B. dendrobatidis JEL423. Our new assembly is 24.5 Mb in length, [~]800 kb longer than the previously published assembly for this organism, comprising 18 nuclear scaffolds and 2 mitochondrial scaffolds and including an extra 839 kb of repetitive sequence. We discovered that the patterns of aneuploidy in B. dendrobatidis JEL423 have remained stable over approximately 5 years. We found that our updated assembly encodes fewer than half the number of M36 metalloprotease genes predicted in the previous assembly. In contrast, members of the crinkling and necrosis gene family were found in similar numbers to the previous assembly. We also identified a more extensive carbohydrate binding module 18 gene family than previously observed. We anticipate our findings, and the updated genome assembly will be a useful tool for further investigation of the genome evolution of the pathogenic chytrids. Author SummaryB. dendrobatidis is a fungus that has been implicated in the extinctions and declines of dozens of amphibians globally. Here we describe a new genome assembly for the commonly used B. dendrobatidis isolate JEL423, which is a substantial improvement from the previously used assembly. Compared with the previous assembly, we reveal that some gene families (such as carbohydrate binding module 18 genes) are more expanded than previously recognised, while others (such as the M36 metalloproteases) are more contracted than previously recognised. Our new genome assembly will be useful for future work exploring the pathogenicity, epidemiology and evolution of chytrid fungi.
Auteurs: Rhys A. Farrer, N. Helmstetter, K. Harrison, J. Greggory, J. Harrison, E. Ballou
Dernière mise à jour: 2024-10-25 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.22.619730
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.22.619730.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
Merci à biorxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.