Harry Cohen Tanugi

Des virus récemment découverts peuvent fournir des indices sur l'apparition de la vie complexe sur Terre.

Dans un trio d'études publié le 27 juin dans la revue "the journal Nature MicrobiologyDes chercheurs de l'Université du Texas à Austin ont découvert des "empreintes digitales" de virus mystérieux cachées dans un ancien groupe de microbes qui pourrait comprendre les ancêtres de toute vie complexe sur Terre, des champignons aux plantes en passant par les humains.

Cette découverte est importante ; elle explore l'hypothèse selon laquelle les virus étaient indispensables à l'évolution des humains et d'autres formes de vie complexes.

Ces microbes - connus sous le nom de Archées asgardes d'après la demeure des dieux dans la mythologie nordique - se trouvent généralement dans les sédiments glacés des profondeurs de l'océan et dans les sources d'eau bouillante, et existaient sur Terre avant la première ère de l'humanité. eucaryote cellules, qui portent leurs ADN à l'intérieur d'un noyau.

Certains scientifiques ont émis l'hypothèse que les virus pourraient avoir joué un rôle dans l'apparition des premières formes de vie en infectant les archées d'Asgard. Ils pourraient même avoir donné naissance à certains des premiers précurseurs du noyau. Mais aucun virus infectant les Asgards n'avait été découvert jusqu'à présent. Les dernières recherches menées par Ian Rambo (un ancien doctorant de l'UT Austin) et d'autres membres du laboratoire de Brett Baker permet de comprendre comment les virus ont pu jouer un rôle dans cette histoire vieille de plusieurs milliards d'années.

"Il s'agit des premières études portant sur les virus de l'archaebactérie d'Asgard ; on ne savait rien auparavant". Susanne Erdmann, chef du groupe de recherche sur la virologie archéale à l'Institut Max Planck de microbiologie marine de Brême, en Allemagne, qui n'a pas participé aux études, a déclaré à Live Science. À l'avenir, cette ligne de recherche pourrait révéler si et comment les virus ont été impliqués dans l'émergence des cellules eucaryotes sur Terre, a-t-elle ajouté.

Asgard
Comparaison de tous les génomes de virus connus. Source : le Université du Texas à Austin

Un système immunitaire adaptatif

Dans la nouvelle recherche, les scientifiques ont cherché des preuves d'infection virale intégrées dans l'ADN des archées Asgard - qui se présentent sous la forme d'ADN viral appelé "espaceurs CRISPR".

Selon Rambo, la plupart des gens qui pensent à CRISPR l'associent à l'ADN viral. célèbre outil d'édition de gènes qui permet aux scientifiques de manipuler facilement les séquences génétiques. Cet outil a été adapté à l'origine des mécanismes de défense naturels des bactéries et des archées.

CRISPR fait référence à une région de l'ADN composée de courtes séquences répétées avec des "espaceurs" entre chaque répétition. Il est intéressant de noter que les bactéries et les archées arrachent ces espaceurs aux virus qui les infectent et que les cellules conservent une banque de mémoire de ces séquences. ADN viral qui leur permet de reconnaître les virus en cas de nouvelle attaque.

"C'est un système immunitaire adaptatif qui se souvient de ces infections précédentes", a déclaré Rambo, qui est maintenant chercheur postdoctoral au service de recherche agricole de l'USDA.

Rambo et ses collègues ont recherché dans le bassin de Guaymas dans le golfe de Californie - la masse d'eau entre la Basse-Californie et le Mexique continental - de tels espaceurs d'ADN dans des spécimens d'archaebactéries Asgard collectés dans des sédiments près de cheminées hydrothermales, à environ 2 kilomètres sous la surface de l'eau.

L'équipe a fait correspondre les espaceurs qu'elle a trouvés à des tronçons plus longs d'ADN viral recueillis dans l'environnement des eaux profondes.

Eau
Des chercheurs ont utilisé un submersible en eaux profondes pour collecter des échantillons de sédiments et des microbes dans un bassin du Golfe de Californie. Source : Brett Baker

De nombreux autres virus infectant les Asgards doivent encore être découverts.

Les chercheurs ont pu déduire les types de protéines codées par les différents gènes et le mode de fonctionnement des virus, en travaillant avec l'ADN viral.

Mais, en fin de compte, ils n'ont pu déterminer que les fonctions de certains des gènes des virus ; les fonctions de la grande majorité des gènes sont encore inconnues, a déclaré Erdmann. De plus, comme CRISPR ne fonctionne pas contre tous les virus, de nombreux autres virus infectant les Asgards doivent encore être découverts, a-t-elle ajouté.

Ces virus cachés pourraient être découverts en cultivant des archées Asgard en laboratoire. "Cependant, la culture des archées Asgard s'est avérée très difficile", a déclaré Erdmann. Jusqu'à présent, un seul groupe de recherche a réussi à cultiver des archées asgardes.et il leur a fallu 12 longues années pour y parvenir, car les cellules d'archées mettent des semaines à se répliquer.

Mais jusqu'à ce que l'on puisse cultiver davantage d'Asgard en laboratoire, l'appariement des espaceurs CRISPR est probablement le moyen le plus efficace de trouver davantage de virus, a déclaré Krupovic. Au fur et à mesure que l'on découvre des virus, leur rôle dans l'émergence des eucaryotes, dont l'homme, peut devenir plus clair, a ajouté M. Rambo.



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