La découverte d’un virus offre des indices sur les origines de la vie complexe

Dans Nature Microbiology, des chercheurs de l’université du Texas à Austin révèlent la première découverte de virus infectant une collection de micro-organismes qui pourraient être à l’origine de toute vie complexe.

Cette découverte fournit des indices fascinants sur les débuts de la vie complexe et offre de nouvelles pistes pour examiner la théorie selon laquelle les virus ont joué un rôle crucial dans l’évolution des humains et d’autres formes de vie sophistiquées.

On pense que toutes les formes de vie complexes, y compris les êtres humains, les étoiles de mer et les arbres, qui possèdent des cellules nucléées et sont connues sous le nom d’eucaryotes, se sont formées lorsque des archées et des bactéries se sont combinées pour produire un organisme hybride.

Une étude récente indique que les ancêtres des eucaryotes sont des descendants directs des archées dites d’Asgard. Ian Rambo (ancien doctorant de l’UT Austin) et d’autres membres du laboratoire de Brett Baker ont donné un aperçu de la manière dont les virus ont pu jouer un rôle dans cette histoire vieille de plusieurs milliards d’années.

Rambo a déclaré : « Cette découverte ouvre la voie à une meilleure compréhension de l’origine des eucaryotes et de la fonction des virus dans l’écologie et le développement des archées asgardes. » Les virus pourraient avoir contribué à la création d’une vie biologique sophistiquée, selon une théorie.

Rambo fait référence à la théorie controversée de l’eucaryogenèse virale. Outre les bactéries et les archées, les virus pourraient avoir apporté une composante génétique à l’évolution des eucaryotes, selon les données disponibles. La découverte la plus récente ne met pas fin à cette discussion, mais elle fournit des indications intrigantes.

Les virus récemment découverts qui infectent les archées asgard vivantes partagent certaines caractéristiques avec les virus qui infectent les eucaryotes, comme la capacité de dupliquer leur propre ADN et de détourner les mécanismes de modification des protéines de leurs hôtes.

Le fait que ces virus Asgard récupérés présentent des caractéristiques des virus qui infectent les eucaryotes et les procaryotes, qui ont des cellules sans noyau, les distingue des autres virus qui infectent les archées ou les organismes complexes.

Baker, professeur associé de sciences marines et de biologie intégrative et auteur correspondant de l’étude, a déclaré : « L’aspect le plus intéressant est qu’il s’agit de formes entièrement nouvelles de virus, distinctes de celles observées précédemment chez les archées et les eucaryotes, qui s’attaquent à nos ancêtres microbiens. »

Les archées Asgard, qui se sont probablement formées il y a plus de 2 milliards d’années et dont les descendants sont toujours vivants, ont été identifiées dans des dépôts marins profonds et des sources chaudes à travers le monde, mais une seule souche a été produite avec succès en laboratoire.

Pour les identifier, les scientifiques collectent du matériel génétique dans leur environnement, puis assemblent leur génome.

Dans cette étude récente, les chercheurs ont analysé les génomes d’Asgard à la recherche de séquences d’ADN répétitives connues sous le nom de réseaux CRISPR, qui contiennent de petits fragments d’ADN viral pouvant correspondre précisément aux virus qui ont infecté ces bactéries dans le passé. Ces « empreintes » génétiques leur ont permis d’identifier ces envahisseurs viraux furtifs qui ont infecté des acteurs essentiels du récit de la création eucaryote.

Valerie De Anda, associée de recherche à UT Austin et co-auteur de l’article, a déclaré : « Nous commençons maintenant à comprendre l’importance et le rôle que les virus ont pu jouer dans le puzzle de l’eucaryogénèse. »

Pedro Leo, chercheur postdoctoral à UT Austin, et Marguerite Langwig, ancienne étudiante en maîtrise à UT Austin et actuellement candidate au doctorat à l’université du Wisconsin-Madison, sont les autres coauteurs de l’article.