Des milliers de virus inconnus se cachent dans l’ADN d’organismes unicellulaires


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    À l’Université d’Innsbruck, les scientifiques ont découvert plus de 30 000 virus en utilisant le cluster informatique haute performance “Leo” et un travail de détective sophistiqué. Les virus se cachent dans l’ADN des organismes unicellulaires. Dans certains cas, jusqu’à 10 % de l’ADN microbien est constitué de virus intégrés.

    Au cours d’une étude à grande échelle de microbes unicellulaires complexes, le Dr Christopher Bellas, Marie-Sophie Plakolb et le professeur Ruben Sommaruga du Département d’écologie de l’Université d’Innsbruck ont ​​fait une découverte inattendue. Intégrés au génome des microbes, ils ont trouvé l’ADN de plus de 30 000 virus jusque-là inconnus. Cet ADN “caché” peut permettre la réplication de virus complets et fonctionnels dans la cellule hôte.

    “Nous avons été très surpris du nombre de virus que nous avons trouvés grâce à cette analyse”, déclare Bellas. “Dans certains cas, jusqu’à 10% de l’ADN d’un microbe s’est avéré être constitué de virus cachés.” Ces virus ne semblent pas nuire à leurs hôtes. Au contraire, certains peuvent même les protéger. Beaucoup semblent être similaires aux soi-disant virophages. Ces virus infectent et détruisent d’autres virus nocifs qui infectent leur cellule hôte.

    L’étude, financée par le Austrian Science Fund (FWF), a été publiée dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciences (PNAS) et a été réalisée en collaboration avec des chercheurs de l’Institut Max Planck pour la recherche médicale et de l’Université de Groningue.

    Les virus comme protecteurs

    Des bactéries aux humains, toutes les formes de vie sont continuellement infectées par des virus. Certains sont constamment présents, mais ne déclenchent qu’occasionnellement des symptômes, comme le virus de l’herpès chez l’homme. D’autres se cachent encore plus profondément, faisant partie de l’ADN de leur hôte. Cette étude a révélé que de nombreux organismes eucaryotes unicellulaires (complexes) abondants sur Terre sont remplis de virus. Ces organismes se trouvent partout et comprennent des algues abondantes dans les lacs et les océans, des amibes dans le sol, ainsi que des parasites humains.

    “Pourquoi tant de virus se trouvent dans les génomes des microbes n’est pas encore clair”, dit Bellas. “Notre hypothèse la plus forte est qu’ils protègent la cellule contre l’infection par des virus dangereux.” De nombreux organismes unicellulaires eucaryotes sont infectés par des « virus géants », un groupe de virus qui peuvent être aussi gros que des bactéries. Ces infections tuent l’hôte en créant de nouvelles copies du virus géant. Cependant, lorsqu’un virophage réside dans la cellule hôte, il « reprogramme » le virus géant pour construire des virophages. En conséquence, le virus géant peut parfois être repoussé et la population de cellules hôtes est sauvée de la destruction.

    L’ADN des virus nouvellement découverts est similaire à l’ADN des virophages. Par conséquent, il est probable que les microbes hôtes se protègent des virus géants grâce à ces virus intégrés.

    ADN d’un lac alpin

    Le projet de recherche était à l’origine basé sur un nouveau groupe de virus que Bellas et Sommaruga ont découvert dans l’eau du Gossenköllesee au Tyrol, en Autriche, en 2021. “Au départ, nous voulions trouver l’origine des nouveaux” virus de type Polinton “avec notre étude », explique Bellas. “Cependant, nous ne savions pas quels organismes sont généralement infectés par ces virus. C’est pourquoi nous avons mené une étude à grande échelle pour tester tous les microbes dont les séquences d’ADN sont connues.”

    L’énorme ensemble de données que les chercheurs ont examiné ne contient que des séquences d’ADN, c’est-à-dire une séquence des lettres ATGC à partir de laquelle tous les gènes sont codés. Néanmoins, l’ensemble de données se compose de plusieurs centaines de gigaoctets.

    Les séquences de virus, minuscules en comparaison, n’ont pu être trouvées dans cette grande quantité de données que grâce à une technologie de pointe. Avec le cluster informatique haute performance “Leo” de l’Université d’Innsbruck, l’ensemble de données a pu être analysé rapidement. Des séquences d’ADN de microbes ont également été lues à l’aide de la nouvelle technologie Oxford Nanopore. Avec cette technologie, l’ADN passe à travers de minuscules pores dans une membrane. Chaque base – A, G, C ou T – interrompt un courant électrique et génère ainsi un signal à partir duquel la séquence d’ADN peut être lue.

    Au final, les chercheurs ont trouvé bien plus que les virus qu’ils recherchaient. Cette découverte inattendue inspirera davantage de recherches pour étudier les rôles que jouent ces virus.

    Houssen Moshinaly

    Rédacteur en chef d'Actualité Houssenia Writing. Rédacteur web depuis 2009.

    Blogueur et essayiste, j'ai écrit 9 livres sur différents sujets comme la corruption en science, les singularités technologiques ou encore des fictions. Je propose aujourd'hui des analyses politiques et géopolitiques sur le nouveau monde qui arrive. J'ai une formation de rédaction web et une longue carrière de prolétaire.

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