Le séquençage d'ADN environnemental par des marqueurs multiples en parallèle révèle une communauté eucaryote hautement complexe dans les eaux anoxiques marines

Le séquençage des bibliothèques de clones d'ADN ribosomal amplifiés à partir d'ADN environnemental a révolutionné notre compréhension de la diversité et de l'écologie des eucaryotes microscopiques. Les résultats de ces analyses ont montré que les groupes de protistes sont beaucoup plus hétérogènes sur le plan génétique que ne le suggère leur diversité morphologique. Cependant, l'approche des bibliothèques de clones est laborieuse, relativement coûteuse et méthodologiquement biaisée. Par conséquent, même les analyses les plus intensives des bibliothèques d'ADN r ont récupéré seulement de petits échantillons d'assemblages beaucoup plus grands, indiquant que les environnements mondiaux abritent une vaste gamme de biodiversité inexplorée. Le séquençage parallèle à haute capacité 454 offre une échelle d'échantillonnage sans précédent pour la détection moléculaire de la diversité microbienne. Ici, nous rapportons un protocole 454 pour l'échantillonnage et la caractérisation des assemblages de microbes eucaryotes. Nous utilisons cette approche pour séquencer deux marqueurs de diversité SSU rDNA - les régions variables V4 et V9 - à partir de 10 L d'eau de fjord norvégien anoxique. Nous avons identifié 38 116 séquences uniques V4 et 15 156 séquences uniques V9. Les deux marqueurs détectent une large gamme de groupes taxonomiques mais, dans les deux cas, la diversité détectée était dominée par les dinoflagellés et leurs proches parents. Des courbes d'abondance de rang à longue queue suggèrent que l'approche de séquençage 454 offre un meilleur accès aux génotypes rares. La plupart des marqueurs détectés représentent des génotypes qui ne figurent actuellement pas dans GenBank, bien que beaucoup soit similaires aux séquences de base de données. Nous suggérons que la compréhension actuelle de la complexité écologique des communautés de protistes, de la diversité génétique et de la richesse spécifique mondiale est gravement limitée par les données de séquence disponibles jusqu'à présent, et nous discutons de la signification biologique de cette haute diversité d'amplicons.