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Posté par Michel le Vendredi 14/10/2011 à 00:00
Un microorganisme ancestral à l'origine des virus géants
Une équipe du laboratoire Information génomique et structurale (IGS) du CNRS a publié dans PNAS le 10 octobre 2011 la découverte, près des côtes chiliennes, d'un cousin lointain de Mimivirus dont le génome est une molécule d'ADN de 1,259 million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999) et qui précède un million un (1 000 001). Il vaut un millier de...) de paires de bases codant pour 1120 protéines. Parmi celles-ci, la présence de nombreuses enzymes clé de l'appareil de traduction renforce l'hypothèse selon laquelle un génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le génome est porté par des molécules...) cellulaire ancestral serait à l'origine de celui de ces virus (Un virus est une entité biologique qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise les constituants pour se multiplier. Les virus existent sous une forme extracellulaire ou...) géants.

En 2003 et 2004, les chercheurs de l'IGS participaient à la découverte et à l'analyse du génome du plus grand virus jamais décrit, Mimivirus. Avec plus de 1 000 gènes, le premier des virus géants surpassait en complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par exemple par Anthony Wilden ou Edgar Morin), en physique, en biologie (par exemple par Henri Atlan), en sociologie, en informatique ou en sciences de...) de nombreuses bactéries. Mais les records sont faits pour être battus ! Le même laboratoire vient tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) juste d'isoler un nouveau virus, baptisé Megavirus chilensis, encore plus gros et génétiquement plus complexe que Mimivirus, devant la station biologique marine de Las Cruces au Chili.

Tout comme Mimivirus, Megavirus chilensis est capable d'infecter par phagocytose de nombreuses souches de l'amibe Acanthamoeba, en se faisant passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) pour une bactérie (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries possèdent une...), proie (Une proie est un organisme capturé vivant, tué puis consommé par un autre, qualifié de prédateur.) habituelle des amibes. Il présente également une capside semblable à celle de Mimivirus, recouverte d'une couche de fibres (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous forme de faisceaux.) qui lui donne une apparence "chevelue". En outre, Mimivirus et Megavirus chilensis possèdent 594 gènes en commun, ou "gènes orthologues", pour la plupart localisés dans la partie centrale de leur génome, dont les extrémités sont curieusement beaucoup plus variables. Cette propriété découle probablement d'un mécanisme de réplication similaire à celui des Poxvirus responsables de la variole (La variole ou petite vérole est une maladie infectieuse d'origine virale, très contagieuse et épidémique, due à un poxvirus. Elle a été totalement éradiquée le 26 octobre 1977 (date du...). Selon les chercheurs, Mimivirus et Megavirus chilensis pourraient constituer l'ébauche d'une nouvelle famille, celle des Megaviridae, qui regrouperait les virus dont le génome, ou celui de leur ancêtre, est d'une taille supérieure à un million de paires de bases.


Figure: La capside de Megavirus chilensis, observée en microscopie électronique, est "chevelue" et plus grosse que celle de Mimivirus, qui était jusqu'alors considéré comme l'archétype des virus géants.
© IGS, Jean-Michel Claverie

La découverte la plus remarquable de cette étude est l'existence chez Megavirus chilensis de sept enzymes-clés de l'appareil de traduction, des aminoacyl tRNA synthétases, dont la fonction est de charger les bons acides aminés sur les bons ARNs de transfert, assurant ainsi le respect absolu du code génétique (Le code génétique désigne le système de correspondance mis en jeu lors de la transformation de l'information génétique des gènes en protéines, au cours du processus de traduction. Les...). La présence supplémentaire de trois de ces enzymes, par rapport aux quatre autres déjà identifiées chez Mimivirus, confirme l'hypothèse précédemment émise par les chercheurs, selon laquelle les gènes correspondants ont été hérités d'un ancêtre commun aux Megaviridae, qui devait donc posséder un appareil de traduction. Ce scénario évolutif est en rupture totale avec la vision traditionnelle qui attribue la présence de ces fonctions de type cellulaire chez les virus géants à leur "kleptomanie génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.)", c'est-à-dire à une capacité particulière à voler des gènes au hasard (Dans le langage ordinaire, le mot hasard est utilisé pour exprimer un manque efficient, sinon de causes, au moins d'une reconnaissance de cause à effet d'un événement.) dans les cellules qu'ils infectent. Les scientifiques précisent que leur nouveau scénario pourrait s'étendre aux grands virus à ADN plus traditionnels comme Poxvirus, Iridovirus, Phycodnavirus, Asfarvirus ou Herpesvirus, puisqu'il est largement admis qu'ils partagent une origine commune avec Mimivirus et par extension, avec les Megaviridae.

L'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme...) de ces résultats renforcent l'intérêt fondamental de l'analyse détaillée des virus géants, vus comme des fossiles vivants d'organismes cellulaires ancestraux qui ne sont peut-être plus représentés aujourd'hui. Megavirus chilensis pourrait ainsi avoir conservé certains des processus moléculaires fondamentaux à l'oeuvre dans les toutes premières cellules eucaryotes.


Référence:

Distant Mimivirus relative with a larger genome highlights the fundamental features of Megaviridae, Defne Arslan, Matthieu Legendre, Virginie Seltzer, Chantal Abergel, Jean-Michel Claverie, PNAS, Published online before print October 10, 2011, doi: 10.1073/pnas.1110889108 PNAS October 10, 2011.


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Source: CNRS-INSB