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Des virus géants créeraient leurs propres gènes

Santé

Des chercheurs français ont identifié trois nouveaux virus de la famille des Pandoravirus. Leur génome contient beaucoup de gènes orphelins, qui codent pour des protéines n'ayant pas leurs homologues dans le monde vivant.


En 2013 ont été découverts les deux premiers virus géants de la famille des Pandoravirus (ou Pandoraviridae) : Pandoravirus salinus, dans une zone côtière du Chili, et Pandoravirus dulcis, dans un lac près de Melbourne en Australie. Ces virus de la taille de bactéries présentent une forme originale, en amphore, comme la boîte de Pandore qui a inspiré leur nom. Avec jusqu'à 2,5 millions de bases, ces deux virus qui infectent des amibes possèdent des génomes particulièrement importants et complexes. Un troisième virus a été isolé plus tard en Allemagne, Pandoravirus inopinatum.

De nouveaux travaux réalisés par des chercheurs du CNRS d'Aix-Marseille, du CEA de Grenoble et du Genoscope d'Évry suggèrent que ces virus sont capables de créer de nouveaux gènes. Dans cette étude parue dans Nature Communications, les chercheurs décrivent trois nouveaux virus identifiés dans des lieux géographiquement éloignés : Pandoravirus quercus, isolé dans le sol à Marseille, Pandoravirus neocaledonia, trouvé dans l'eau d'une mangrove près de l'aéroport de Nouméa et Pandoravirus macleodensis, isolé dans un lac près de Melbourne, à 700 mètres de l'endroit où les chercheurs avaient déjà trouvé P. dulcis. Les génomes de ces nouveaux virus contiennent environ deux millions de bases.

En tout, les chercheurs ont pu comparer les génomes des six virus de la famille des Pandoravirus. Ils ont ainsi observé que ces virus géants ne partageaient que la moitié des gènes codant pour des protéines, ce qui est peu pour des membres d'une même famille !

La création de gènes participe à l’évolution du génome des Pandoravirus

Les nouveaux virus décrits possédaient aussi beaucoup de gènes orphelins, c'est-à-dire de gènes codant pour des protéines qui n'ont pas d'homologues dans le reste du monde vivant (cellules ou virus). Ces gènes orphelins varient même d'un Pandoravirus à un autre : ils ne doivent donc pas provenir d'un ancêtre commun aux Pandoravirus. D'où viennent-ils alors ?

50 % des gènes viraux étaient présents sous plusieurs copies : la duplication de gènes est l'un des facteurs qui a contribué à la taille du génome des Pandoravirus. Mais la duplication n'explique pas tout. Les gènes orphelins sont moins souvent des gènes dupliqués.

En comparant les séquences des génomes par bioinformatique, les chercheurs ont observé que les gènes orphelins ressemblent souvent à des régions non-codantes de Pandoravirus. Par conséquent, il est possible que ces gènes soient apparus à partir de séquences non-codantes d'ADN, situées entre les gènes. De plus, les régions non-codantes représentent une part importante du génome, jusqu'à 38 %.

Les génomes des Pandoravirus apparaissent donc comme un « terrain de jeu » idéal pour créer de nouveaux gènes.


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