Fitoplancton e salute dell'oceano

Les efflorescences de phytoplancton effectuent environ la moitié de la photosynthèse de la Terre. Elles sont donc des composantes majeures des grands cycles biogéochimiques de l'océan. Les virus qui infectent le phytoplancton sont également importants car ils participent à l'évolution des communautés algales en manipulant les ressources organiques de l'hôte (protéines, lipides, glucides, ADN et autres) pour se répliquer.

Pour mieux comprendre les bases moléculaires de ces interactions entre les virus et les hôtes, l'UE a soutenu le projet VIRUSIGNALLING («The role of cell signalling and infochemicals in maLe fioriture del fitoplancton sono responsabili di circa il 50 % della fotosintesi sulla Terra e sono perciò delle componenti importanti dei grandi cicli biogeochimici nell'oceano. Anche i virus che infettano il fitoplancton sono importanti poiché promuovono l'evoluzione all'interno delle comunità delle alghe manipolando il materiale organico (proteine, lipidi, zuccheri, DNA e altri) del fitoplancton ospite per la replicazione virale.

Per comprendere meglio la base molecolare di queste interazioni tra ospite e virus, l'UE ha supportato il progetto VIRUSIGNALLING (“The role of cell signalling and infochemicals in marine algal-virus interactions”).

I ricercatori hanno studiato la specie di fitoplancton Emiliania huxleyi e il suo virus specifico, EhV86. Essi hanno osservato i segnali chimici coinvolti nelle interazioni ospite–virus con l'obbiettivo di comprendere in che modo questi segnali si coevolvono in entrambe le specie.

Un'importante scoperta è stata quella riguardante la centralità delle specie reattive all'ossigeno nel processo di trasduzione del segnale coinvolto nella regolazione del destino della cellula e dei cicli di replicazione virale. Inoltre, la replicazione virale dipende dall'appropriazione del metabolismo dei lipidi dell'ospite, e un'aumentata sintesi degli acidi grassi supporta l'assemblaggio virale.

I prodotti e metaboliti genetici specifici dell'infezione identificati dagli scienziati di VIRUSIGNALLING possono essere ora utilizzati come nuovi biomarcatori per le infezioni negli oceani. Questo fornisce ai ricercatori degli strumenti nuovi e avanzati per valutare l'ecologia e la biogeochimica delle interazioni ospite-virus nel fitoplancton.ine algal-virus interactions»).

Les chercheurs ont étudié Emiliania huxleyi (une espèce du phytoplancton) et son virus spécifique, EhV86. Ils ont cherché les signaux chimiques impliqués dans les interactions hôte-virus, afin de comprendre la co-évolution de ces signaux dans les deux espèces.

L'une des découvertes majeures a été de constater que les dérivés actifs de l'oxygène sont au cœur de la signalisation impliquée dans la régulation du devenir des cellules et le cycle de réplication du virus. En outre, cette réplication impose le détournement du métabolisme des lipides de l'hôte, car l'augmentation de la synthèse des acides gras est nécessaire à l'assemblage des nouveaux virus.

Les scientifiques de VIRUSIGNALLING ont identifié les métabolites et les produits géniques spécifiques de l'infection, qui peuvent désormais servir de biomarqueurs de l'infection dans les océans. Les chercheurs disposent ainsi de nouveaux outils performants pour évaluer l'écologie et la biochimie des interactions hôtes-virus dans le phytoplancton.