Plus nous en apprenons sur les virus géants, plus nous nous posons de questions. Contrairement à la plupart des virus, ces souches géantes sont si grandes qu'elles pourraient même être confondues avec des bactéries, et la taille et la complexité de leurs génomes dépassent les attentes.
Les virus géants n'ont été découverts pour la première fois qu'au cours de ce siècle, mais de nombreuses découvertes similaires depuis lors ont remis en question nos hypothèses de longue date sur ce que sont réellement les virus, y compris sur la question de savoir s'ils devraient vraiment être considérés comme des êtres vivants.
Certains de ces virus géants semblent même créer leurs propres gènes; d'autres ont un code génétique que nous n'avons jamais rencontré auparavant.
Il semble que nous trouvons de plus en plus de types avec des caractéristiques visibles uniquement dans les cellules vivantes, et une nouvelle découverte surprenante faite par des scientifiques de Virginia Tech a révélé d'autres similitudes génétiques surprenantes entre les virus géants et la vie cellulaire.
«En ce qui concerne leur répertoire génomique, ils ont beaucoup plus en commun que ce à quoi on pourrait s'attendre», explique le microbiologiste Frank Aylward.
Dans une nouvelle étude sur la diversité virale, les scientifiques passent au crible des bases de données métagénomiques accessibles au public contenant une variété de codes génétiques à partir desquels ils ont assemblé des génomes putatifs pour 501 types différents de virus géants dans l'ordre proposé des grands virus nucléocytoplasmiques à ADN (NCLDV). Principalement du milieu aquatique (où se produit la contamination par les algues).
En plus de rechercher 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 portent une grande variété 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 chercheurs disent que des gènes métaboliques ont déjà été trouvés dans des virus, mais c'est quelque chose de différent.
Des recherches antérieures du NCLDV ont identifié des gènes dont on pense qu'ils sont acquis dans la vie cellulaire par transfert de gène latéral – le mouvement du matériel génétique entre les organismes, par opposition à la façon dont il est transmis du parent à la progéniture. Dans un contexte viral, cela suggère que les virus peuvent accidentellement acquérir des gènes d'hôtes infectés.
L'équipe a découvert des lignées évolutives de gènes métaboliques viraux qui allaient beaucoup plus loin, suggérant une relation de longue date entre les agents pathogènes et les hôtes dont nous ne pouvons pas encore révéler la signification symbiotique.
«Cela implique que les virus possèdent ces gènes depuis des millions d'années, voire des milliards d'années, et ce sont des gènes métaboliques spécifiques aux virus», explique Aylward.
«Une fois que les virus infectent une cellule, nous ne pouvons plus la considérer comme notre propre entité autonome. Les virus réorganisent les aspects fondamentaux de la physiologie cellulaire après l'infection.
En d'autres termes, les virus géants et leurs ancêtres anciens pourraient vivre avec des organismes cellulaires pendant des éons, non seulement en se multipliant dans les cellules des êtres vivants, mais en exerçant également un effet invisible sur leurs processus métaboliques pendant tout ce temps.
Comme beaucoup d'autres découvertes que les scientifiques font sur les virus géants, cela nécessite une double approche, sinon un changement de paradigme direct.
«Les virus ont toujours été considérés comme des accessoires pour la vie cellulaire, et en tant que tels, leur effet sur les cycles biogéochimiques a été largement considéré à travers le prisme de leur effet sur la mortalité de l'hôte, plutôt que par une activité métabolique directe», écrivent les auteurs dans leur article.
“Le grand nombre de gènes métaboliques cellulaires codés par les génomes que nous découvrons dans cette étude met en évidence une autre vision dans laquelle les enzymes spécifiques du virus jouent un rôle direct dans la formation de la physiologie des cellules virales.”
Ensuite, les scientifiques veulent mener des travaux expérimentaux, en étudiant comment les métabolites de l'hôte peuvent être affectés par des virus géants et des gènes viraux, supposément transférés pour modifier les processus métaboliques.
Quelles que soient les réponses que nous trouvons, étant donné que nous avons affaire à des virus géants, vous pouvez parier qu'il y aura de nombreuses nouvelles inconnues.
«Ce ne sont que des mystères», déclare le microbiologiste Mohammad Moniruzzaman. “Ils sont comme une grande forêt, et vous vous tenez devant la forêt et vous ne savez pas ce qu'il y a dedans.”
Les résultats sont présentés dans Nature Communication.
Sources: Photo: (Chuan Xiao et Yuejiao Xian / Université du Texas à El Paso)
