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Médusavirus, le virus géant qui remet en question des aspects de l’évolution

On voit une tête de Méduse sculptée dans la pierre.
Une tête de Méduse Photo: iStock / bisla
Renaud Manuguerra-Gagné

Des chercheurs japonais ont trouvé une créature microscopique qui semble surgir de la mythologie antique : un virus dont les proies sont transformées en pierre. Cela n'est toutefois que la pointe de l'iceberg, et ses caractéristiques pourraient changer notre façon de concevoir l'origine des virus.

Un virus géant trouvé dans une source d’eau chaude au Japon pourrait changer certaines perceptions sur la place qu’occupent ces microbes dans le monde vivant.

Des chercheurs de l’Université de Tokyo ont nommé ce nouveau venu Médusavirus, en l’honneur de la créature de la mythologie grecque capable de transformer en pierre tous ceux qui osent soutenir son regard. Ce nom lui a été attribué en partie à cause de ses proies, des animaux unicellulaires appelés amibes qu’on retrouve dans la vaste majorité des cours d’eau.

Lorsque le virus infecte l’une d’elles et la fait éclater, les autres amibes dans son environnement immédiat vont se défendre en créant une coque protectrice très dure, donnant ainsi l’impression qu’elles se sont changées en pierre.

Simplement observer Médusavirus au microscope a de quoi surprendre, car il est couvert d’environ 2660 piques qui encerclent sa capsule sphérique comme des défenses contre les envahisseurs inconnus.

On voit une reconstruction en 3D du Médusavirus.Une reconstruction en 3D du Médusavirus Photo : G. Yoshikawa et al./J. Virol. (CC BY 4.0)

Or, ce ne sont pas ses caractéristiques extérieures ni son comportement qui ont fasciné le plus les chercheurs. Le véritable trésor se trouvait dans son matériel génétique (Nouvelle fenêtre)!

Des virus géants qui brouillent les cartes

Les virus sont incapables de se reproduire seuls et n’ont pas de besoins propres pour survivre. Ces caractéristiques uniques, combinées à leur origine incertaine, font que leur statut d’être vivant fait toujours l'objet de débats dans la communauté scientifique.

L’une des plus surprenantes découvertes récentes concernant les virus implique un sous-groupe nommé « virus géants ». Ces derniers sont exceptionnellement gros, autant par leur taille physique que par celle de leur matériel génétique, qui est bien plus volumineux que ce qu’on observe chez la vaste majorité des virus.

Découverts pour la première fois en 1992, il aura fallu une décennie pour comprendre qu’on avait vraiment affaire à un virus et non pas à une bactérie. Depuis, plusieurs autres représentants de ce type ont été découverts et, chaque fois, leur grande taille et leurs caractéristiques qui brouillent la limite entre les virus et les formes de vie plus complexes ont intrigué les chercheurs.

Une origine inversée

Au cœur de l’ADN de Médusavirus, les chercheurs ont trouvé des outils organisationnels qui n’ont jamais été vus auparavant chez des virus, mais qui sont courants dans le reste du monde vivant : des histones.

L’ADN est une structure très organisée qui ne flotte pas librement. Il s’organise en s’enroulant autour de protéines que l’on appelle histones, un peu comme un fil qui s’enroule autour d’une bobine. Chez des êtres complexes, cette organisation aide à activer ou à bloquer certains gènes.

Tout être moins complexe que, par exemple, des animaux ou des plantes, n’a pas besoin d’histones, car il ne possède pas assez d’ADN pour qu’une telle mesure soit nécessaire. Or, les chercheurs ont découvert non pas un, mais bien cinq types d’histones chez Médusavirus.

Les virus sont connus pour voler parfois du matériel génétique à leurs hôtes, mais en analysant le génome de Médusavirus, les chercheurs ont remarqué que ce pillage n’était pas la source de tous les éléments hors de l’ordinaire présents dans son génome.

Certains de ces éléments, comme des enzymes nécessaires à la fabrication d’ADN, semblent même avoir des caractéristiques uniques, laissant croire que cette molécule complexe a évolué chez le virus lui-même.

D’un autre côté, les amibes qui servent de cible à Médusavirus semblent avoir plusieurs gènes d’origine virale dans leur génome, ce qui suggère qu’un échange d’information s’est fait dans les deux sens entre ces espèces depuis une longue période de temps.

Pour plusieurs chercheurs, les virus seraient apparus peu de temps après les premières formes de vie cellulaires. L’idée la plus répandue concernant leur origine est qu’ils proviennent de cellules qui ont dégénéré aux débuts de la vie sur Terre et qui auraient perdu la capacité de se reproduire seules.

Or, cet assemblage de caractéristiques pourrait laisser croire que certains virus ont évolué indépendamment des autres organismes complexes et pourraient même avoir partagé des gènes qui aident à leur évolution.

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