La co-dépendance métabolique entraîne la symbiose ancienne entre Hydra et Chlorella

De nombreux organismes multicellulaires dépendent des associations symbiotiques pour le soutien de l'activité métabolique, la protection ou l'énergie. Comprendre les mécanismes impliqués dans le contrôle de telles interactions reste un défi majeur. Dans une approche impartiale, nous avons identifié des acteurs clés qui contrôlent la symbiose entre Hydra viridissima et son symbiote photosynthétique Chlorella sp. A99. Nous avons découvert une régulation significative à la hausse des gènes d'Hydra codant pour un transporteur de phosphate et la glutamine synthétase, suggérant un approvisionnement nutritionnel régulé entre l'hôte et les symbiontes. De manière intéressante, le complément du milieu avec de la glutamine soutient temporairement la croissance in vitro de la Chlorella, symbiote autrement obligatoire, indiquant une perte d'autonomie et une dépendance envers l'hôte. Le séquençage du génome de Chlorella sp. A99 a révélé un grand nombre de transporteurs d'acides aminés et une voie d'assimilation des nitrates dégénérée, probablement en conséquence de l'adaptation à l'environnement de l'hôte. Nos observations décrivent des interactions symbiotiques anciennes comme un partenariat co-dépendant dans lequel l'échange de nutriments semble être la force motrice principale.