En analysant les génomes de microbes unicellulaires, une équipe de chercheurs a fait une découverte surprenante : des milliers de virus jusque-là inconnus étaient « cachés » dans l’ADN des microbes.
Les chercheurs ont découvert l’ADN de plus de 30 000 virus intégrés dans les génomes de divers microbes unicellulaires, rapportent-ils dans leur nouvelle étude. Ils expliquent que l’ADN viral peut permettre à une cellule hôte de répliquer des virus complets et fonctionnels.
« Nous avons été très surpris par la quantité de virus que nous avons trouvés grâce à cette analyse », a déclaré l’auteur principal Christopher Bellas, un écologiste qui étudie les virus à l’Université d’Innsbruck en Autriche. « Dans certains cas, jusqu’à 10 % de l’ADN d’un microbe est constitué de virus cachés. »
« Ces virus ne semblent pas rendre leurs hôtes malades et peuvent être bénéfiques », ont ajouté les chercheurs. Certains des nouveaux virus ressemblent à des virophages, un type de virus qui infecte d’autres virus pathogènes essayant d’infecter une cellule hôte.
« Pourquoi tant de virus se trouvent dans les génomes microbiens n’est toujours pas clair », explique Bellas. « Notre hypothèse la plus convaincante est qu’ils protègent la cellule contre l’infection par des virus dangereux pour elle.
Vivre sur Terre signifie lutter contre les virus – les entités biologiques les plus courantes sur la planète, infectant collectivement tous les types de formes de vie. Ils sont très divers, utilisant de nombreuses tactiques différentes pour exploiter leurs hôtes cellulaires.
Indépendamment des débats sémantiques sur la question de savoir si les virus sont vivants, ils s’insèrent certainement dans la vie d’autres êtres vivants. Certains se reproduisent même en ajoutant leur ADN à une cellule hôte et en faisant partie de son génome.
Lorsque cela se produit dans une cellule germinale, il peut en résulter des éléments viraux endogènes (EVE), ou ADN viral, transmis d’une génération à l’autre dans une espèce hôte.
Les scientifiques ont trouvé EVE dans un large éventail d’organismes, y compris des animaux, des plantes et des champignons. Par exemple, les mammifères portent différents fragments viraux dans leur ADN, et environ 8 % du génome humain est constitué d’ADN provenant d’anciennes infections virales. Les auteurs de l’étude expliquent que la plupart d’entre eux ne sont plus fonctionnels et sont considérés comme des « fossiles génomiques ».
La recherche suggère que les EVE peuvent être adaptatifs chez les humains et d’autres organismes, aidant peut-être à repousser les virus modernes.
Cela est vrai pour de nombreux eucaryotes unicellulaires, soulignent les chercheurs, notant que ces microbes sont couramment infectés et tués par des virus géants.
Si un virophage habite déjà une cellule hôte, il peut reprogrammer un virus géant pour construire des virophages au lieu de se répliquer, sauvant potentiellement l’hôte.
Selon la nouvelle étude, l’ADN des virus nouvellement découverts est similaire à l’ADN des virophages, ce qui suggère que les microbes pourraient bénéficier d’une certaine protection contre les virus géants grâce aux virus « incorporés » résidant dans leurs génomes.
Jusqu’à présent, la recherche EVE s’est concentrée principalement sur les animaux et les plantes, ont écrit les chercheurs, avec peu d’attention aux protistes – des organismes eucaryotes qui ne sont pas des animaux, des plantes ou des champignons.
Découvrir des milliers de nouveaux virus cachés dans l’ADN microbien n’était pas l’objectif initial de Bellas et de ses collègues, qui prévoyaient d’étudier un nouveau groupe de virus trouvés dans les eaux de Gossenköllese, un lac alpin de la province autrichienne du Tyrol.
« Au départ, avec nos recherches, nous voulions découvrir l’origine des nouveaux » virus de type polinton « », explique Bellas.
« Cependant, nous ne savions pas quels organismes étaient couramment infectés par ces virus. C’est pourquoi nous avons mené une étude à grande échelle pour tester tous les microbes dont les séquences d’ADN sont connues.
Pour ce faire, ils ont fait appel à Leo, un cluster informatique hautes performances de l’Université d’Innsbruck capable d’analyser d’énormes quantités de données.
Remarquant des gènes de virophages et d’autres virus dans de nombreux génomes microbiens, les chercheurs ont décidé d’approfondir l’étude en utilisant Leo pour analyser systématiquement tous les génomes de protistes.
Ils ont trouvé des EVE «cachés dans des régions répétitives et difficiles à connecter de génomes eucaryotes unicellulaires», écrivent-ils, notant que des milliers de virus intégrés montrent qu’ils constituent une partie importante, jusque-là non étudiée, des génomes protistes.
L’étude a également trouvé des preuves que de nombreux EVE protistes ne sont pas seulement des fossiles génomiques mais des virus fonctionnels, ont ajouté les chercheurs, « suggérant que différents réseaux de ces éléments peuvent faire partie du système antiviral de l’hôte ».
Source : alerte scientifique
Remarque : L’étude a été publiée dans les Actes de l’Académie nationale des sciences des États-Unis d’Amérique.
Photo de Nothing Ahead : https://www.pexels.com/photo/words-in-dictionary-4440721/
