Les virus géants portent un code génétique qui peut contrôler le métabolisme des êtres vivants
Plus on découvre des virus géants, plus on semble se poser de questions.
Contrairement à la plupart des virus, ces souches géantes sont si grandes qu’on peut même les confondre avec des bactéries, et la taille et la complexité de leurs génomes semblent présenter des mystères sans fin.
Les virus géants ont seulement été identifiés au cours de ce siècle, mais de nombreuses découvertes depuis lors ont remis en question nos hypothèses de longue date sur ce que sont réellement les virus, notamment sur la question de savoir s’ils devraient en fait être considérés comme des êtres vivants après tout.
Certains de ces virus géants semblent même créer leurs propres gènes ; d’autres possèdent un code génétique que nous n’avons jamais rencontré auparavant.
Mais les virus géants ne se distinguent pas seulement par ce qu’ils ont de différent. De plus en plus, il semble que nous trouvions des types de virus dont les caractéristiques sont uniquement visibles dans les cellules vivantes, et une nouvelle découverte frappante faite par les scientifiques de Virginia Tech a permis de découvrir d’autres similitudes génétiques étonnantes entre les virus géants et la vie cellulaire.
« Auparavant, il y avait très peu de chevauchements, et plus nous en apprenons, plus ils continuent à se chevaucher », explique Frank Aylward, écologiste microbiologiste.
« En termes de répertoires génomiques, ils ont beaucoup plus en commun que ce à quoi on pourrait s’attendre. »
Dans une nouvelle étude, les chercheurs ont mené une enquête sur la diversité virale, en passant au crible des bases de données de métagénomes accessibles au public et contenant une mine de code génétique, à partir desquelles ils ont assemblé les génomes présumés de 501 types différents de virus géants dans l’ordre proposé des grands virus nucléocytoplasmiques à ADN (NCLDV), provenant pour la plupart de milieux aquatiques (où ils infectent des choses comme les algues).
En plus de trouver les gènes attendus pour des processus tels que la construction de la capside et l’infectiosité virale, l’équipe a découvert que les virus géants abritent une énorme diversité de gènes impliqués dans des aspects du métabolisme cellulaire, y compris des processus tels que l’absorption des nutriments, la récolte de la lumière et le métabolisme de l’azote.
Les gènes métaboliques ont déjà été identifiés dans des virus, mais il s’agit là d’un phénomène différent, selon les chercheurs.
Des recherches antérieures dans les NCLDV ont permis de découvrir des gènes que l’on pense acquis à partir de la vie cellulaire par transfert latéral de gènes – le mouvement du matériel génétique entre organismes, par opposition à sa transmission des parents à la progéniture. Dans le contexte viral, cela suggère que les virus pourraient acquérir des gènes par hasard à partir d’hôtes infectés.
Ici, cependant, l’équipe a trouvé des lignées évolutives de gènes métaboliques viraux qui sont allées beaucoup plus loin, suggérant des relations de longue date entre les agents pathogènes et les hôtes, dont la signification symbolique ne peut pas encore être complètement élucidée.
« Cela implique que les virus possèdent ces gènes depuis des millions d’années, voire des milliards d’années, et qu’il s’agit de gènes métaboliques spécifiques aux virus », explique M. Aylward.
« Une fois que les virus ont infecté une cellule, nous ne pouvons plus considérer la cellule comme une entité autonome. Les aspects fondamentaux de la physiologie cellulaire sont recâblés par ces virus lors de l’infection. »
En d’autres termes, les virus géants et leurs anciens ancêtres peuvent avoir cohabité avec les organismes cellulaires pendant des éons, non seulement en se reproduisant à l’intérieur des cellules des créatures vivantes, mais en exerçant une influence invisible sur leurs processus métaboliques pendant tout ce temps.
Comme beaucoup d’autres découvertes que nous semblons faire sur les virus géants, il semble que cela appelle une double prise, si ce n’est un véritable changement de paradigme.
« Les virus ont toujours été considérés comme des accessoires de la vie cellulaire et, en tant que tels, leur influence sur les cycles biogéochimiques a été largement considérée à travers la lentille de leur impact sur la mortalité de l’hôte, plutôt qu’à travers leurs propres activités métaboliques directes », écrivent les auteurs dans leur article.
« Le grand nombre de gènes métaboliques cellulaires codés dans les génomes du NCLDV que nous révélons dans cette étude met en lumière une autre vision dans laquelle les enzymes spécifiques aux virus ont un rôle direct dans le façonnage de la physiologie des virocellules. »
Ensuite, les chercheurs veulent mener des études expérimentales explorant comment les métabolismes de l’hôte pourraient être affectés par des virus géants, et par les gènes viraux prétendument portés pour recâbler les processus métaboliques.
Quelles que soient les réponses que nous trouverons, étant donné qu’il s’agit de virus géants, vous pouvez parier qu’il y aura beaucoup de nouvelles inconnues à élucider.
« Ils ne sont qu’un sac de mystère », explique le microbiologiste Mohammad Moniruzzaman. « Ils sont comme une grande forêt et vous vous tenez devant la forêt et vous ne savez pas ce qu’elle contient. »
Les résultats sont publiés dans Nature Communication.
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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche
