Marine DNA Viral Macro- and Microdiversity from Pole to Pole

Autor: Ann C. Gregory, Ahmed A. Zayed, Nádia Conceição-Neto, Ben Temperton, Ben Bolduc, Adriana Alberti, Mathieu Ardyna, Ksenia Arkhipova, Margaux Carmichael, Corinne Cruaud, Céline Dimier, Guillermo Domínguez-Huerta, Joannie Ferland, Stefanie Kandels, Yunxiao Liu, Claudie Marec, Stéphane Pesant, Marc Picheral, Sergey Pisarev, Julie Poulain, Jean-Éric Tremblay, Dean Vik, Marcel Babin, Chris Bowler, Alexander I. Culley, Colomban de Vargas, Bas E. Dutilh, Daniele Iudicone, Lee Karp-Boss, Simon Roux, Shinichi Sunagawa, Patrick Wincker, Matthew B. Sullivan, Silvia G. Acinas, Peer Bork, Emmanuel Boss, Guy Cochrane, Michael Follows, Gabriel Gorsky, Nigel Grimsley, Lionel Guidi, Pascal Hingamp, Olivier Jaillon, Stefanie Kandels-Lewis, Eric Karsenti, Fabrice Not, Hiroyuki Ogata, Nicole Poulton, Jeroen Raes, Christian Sardet, Sabrina Speich, Lars Stemmann
Přispěvatelé: University of Exeter, Institut de Génomique d'Evry (IG), Institut de Biologie François JACOB (JACOB), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de la Mer de Villefranche (IMEV), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Utrecht University [Utrecht], Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Adaptation et diversité en milieu marin (AD2M), Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Takuvik Joint International Laboratory ULAVAL-CNRS, Université Laval [Québec] (ULaval)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Laval [Québec] (ULaval), Observatoire océanologique de Villefranche-sur-mer (OOVM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), European Molecular Biology Laboratory [Grenoble] (EMBL), Ohio State University [Columbus] (OSU), Institute of Marine Sciences / Institut de Ciències del Mar [Barcelona] (ICM), Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), University of Maine, Institut de biologie de l'ENS Paris (UMR 8197/1024) (IBENS), Département de Biologie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Wellcome Trust Genome Campus, Evolution des Protistes et Ecosystèmes Pélagiques (EPEP), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences [MIT, Cambridge] (EAPS), Massachusetts Institute of Technology (MIT), Biologie intégrative des organismes marins (BIOM), Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), Stazione Zoologica Anton Dohrn (SZN), Génomique métabolique (UMR 8030), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE), European Molecular Biology Laboratory [Heidelberg] (EMBL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Station biologique de Roscoff (SBR), Pangea, Bigelow Laboratory for Ocean Sciences, Rega Institute - VIB Center for the Biology of Disease, Department of Microbiology and Immunology, Bioinformatics and (eco-)systems Biology Laboratory, Louvain, Belgique, Université Catholique de Louvain = Catholic University of Louvain (UCL), Laboratoire de Biologie du Développement de Villefranche sur mer (LBDV), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de la Mer de Villefranche (IMEV), Laboratoire de physique des océans (LPO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Arizona, Région Bretagne, Veolia Foundation, Fondation Prince Albert II de Monaco, Centre National de la Recherche Scientifique (France), Institut de biologie de l'ENS Paris (IBENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Département de Biologie - ENS Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Saclay-Institut de Biologie François JACOB (JACOB), Université Laval [Québec] (ULaval)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Adaptation et diversité en milieu marin (ADMM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Station biologique de Roscoff (SBR)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Aquatic Organisms
[SDV]Life Sciences [q-bio]
Coronacrisis-Taverne
species
[SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences
marine biology
[SDV.BID]Life Sciences [q-bio]/Biodiversity
Biology
General Biochemistry
Genetics and Molecular Biology
diversity gradients
Article
03 medical and health sciences
0302 clinical medicine
Tumours of the digestive tract Radboud Institute for Molecular Life Sciences [Radboudumc 14]
Humans
Human virome
Ecosystem
14. Life underwater
ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
[SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography
030304 developmental biology
Marine biology
[SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean
Atmosphere
0303 health sciences
metagenomics
Drowning
Community
Ecology
Microbiota
DNA Viruses
Biodiversity
DNA
Population ecology
Biodiversity hotspot
Arctic
13. Climate action
Metagenomics
[SDU]Sciences of the Universe [physics]
population ecology
DNA
Viral
Viruses
Metagenome
Water Microbiology
030217 neurology & neurosurgery
community ecology
geographic locations
Zdroj: Cell
Cell, Elsevier, 2019, 177 (5), pp.1109-1123.e14. ⟨10.1016/j.cell.2019.03.040⟩
Digital.CSIC. Repositorio Institucional del CSIC
instname
Cell, 177, 1109-1123.e14
Cell, 2019, 177 (5), pp.1109-1123.e14. ⟨10.1016/j.cell.2019.03.040⟩
Cell, 177(5), 1109. Cell Press
Cell, 177, 5, pp. 1109-1123.e14
ISSN: 0092-8674
1097-4172
Popis: 15 pages, 15 figures, 1 tables, supporting information https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.03.040
Microbes drive most ecosystems and are modulated by viruses that impact their lifespan, gene flow, and metabolic outputs. However, ecosystem-level impacts of viral community diversity remain difficult to assess due to classification issues and few reference genomes. Here, we establish an ∼12-fold expanded global ocean DNA virome dataset of 195,728 viral populations, now including the Arctic Ocean, and validate that these populations form discrete genotypic clusters. Meta-community analyses revealed five ecological zones throughout the global ocean, including two distinct Arctic regions. Across the zones, local and global patterns and drivers in viral community diversity were established for both macrodiversity (inter-population diversity) and microdiversity (intra-population genetic variation). These patterns sometimes, but not always, paralleled those from macro-organisms and revealed temperate and tropical surface waters and the Arctic as biodiversity hotspots and mechanistic hypotheses to explain them. Such further understanding of ocean viruses is critical for broader inclusion in ecosystem models
Tara Oceans (that includes both the Tara Oceans and Tara Oceans Polar Circle expeditions) would not exist without the leadership of the Tara Expeditions Foundation and the continuous support of 23 institutes (https://oceans.taraexpeditions.org). We further thank the commitment of the following sponsors: CNRS (in particular Groupement de Recherche GDR3280 and the Research Federation for the study of Global Ocean Systems Ecology and Evolution, FR2022/Tara Oceans-GOSEE), European Molecular Biology Laboratory (EMBL), Genoscope/CEA, The French Ministry of Research, and the French Government “Investissements d’Avenir” programmes OCEANOMICS (ANR-11-BTBR-0008), FRANCE GENOMIQUE (ANR-10-INBS-09-08), MEMO LIFE (ANR-10-LABX-54), and PSL∗ Research University (ANR-11-IDEX-0001-02). We also thank the support and commitment of Agnès b. and Etienne Bourgois, the Prince Albert II de Monaco Foundation, the Veolia Foundation, Region Bretagne, Lorient Agglomeration, Serge Ferrari, Worldcourier, and KAUST
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