Concept d’artiste de “L’origine de la vie”.
La première découverte de virus infectant un groupe de microbes pouvant inclure le… ancêtres de toute vie complexe a été trouvée, des scientifiques de l’Université du Texas à Austin (UT Austin). rapportent dans Nature Microbiology. Cette incroyable découverte offre des indices alléchants sur les origines de la vie complexe et suggère de nouvelles pistes pour étudier l’hypothèse selon laquelle les virus ont été essentiels à l’évolution de l’homme et d’autres formes de vie complexes.
Il existe une hypothèse bien étayée selon laquelle toutes les formes de vie complexes telles que les êtres humains, les étoiles de mer et les arbres – qui possèdent des cellules avec un noyau et sont appelées eucaryotes – sont nées lorsque… .archées et bactéries ont fusionné pour former un organisme hybride.. Des recherches récentes suggèrent que les premiers eucaryotes sont des descendants directs des archées dites d’Asgard.. Les dernières recherches, menées par Ian Rambo (ancien étudiant en doctorat à UT Austin) et d’autres membres du laboratoire de Brett Baker, mettent en lumière la façon dont les virus, eux aussi, ont pu jouer un rôle dans cette histoire vieille de plusieurs milliards d’années.
Comparaison de tous les génomes de virus connus. Les virus ayant des génomes similaires sont regroupés, y compris ceux qui infectent les bactéries (à gauche), les eucaryotes (à droite et en bas au centre). Les virus qui infectent les archées Asgard sont uniques par rapport à ceux qui ont été décrits auparavant. Crédit : Université du Texas à Austin
“Cette étude ouvre une porte pour mieux résoudre l’origine des eucaryotes et comprendre le rôle des virus dans l’écologie et l’évolution des archées Asgard”, a déclaré Rambo. “Il existe une hypothèse selon laquelle les virus pourraient avoir contribué à l’émergence d’une vie cellulaire complexe”.
Des chercheurs de l’UT Austin ont utilisé le submersible Alvin pour collecter des échantillons de sédiments et des microbes à 2000m (6600 pieds) de profondeur dans le Golfe de Californie. Crédit : Brett Baker
Rambo fait référence à une hypothèse très controversée appelée eukaryogénèse virale. Cette hypothèse suggère qu’en plus des bactéries et des archées, les virus pourraient avoir contribué à une composante génétique du développement des eucaryotes. Bien que cette dernière découverte ne tranche pas ce débat, elle offre quelques indices intéressants.
Les virus nouvellement découverts qui infectent les archées asgard actuellement vivantes présentent certaines caractéristiques similaires aux virus qui infectent les eucaryotes, notamment la capacité de copier leurs propres DNA and hijack protein modification systems of their hosts. The fact that these recovered Asgard viruses display characteristics of both viruses that infect eukaryotes and prokaryotes, which have cells without a nucleus, makes them unique since they are not exactly like those that infect other archaea or complex life forms.
“The most exciting thing is they are completely new types of viruses that are different from those that we’ve seen before in archaea and eukaryotes, infecting our microbial relatives,” said Baker, associate professor of marine science and integrative biology and corresponding author of the study.
The Asgard archaea, which probably evolved more than 2 billion years ago and whose descendants are still living, have been discovered in deep-sea sediments and hot springs around the world, but so far only one strain has been successfully grown in the lab. To identify them, scientists collect their genetic material from the environment and then piece together their genomes. In this latest study, the researchers scanned the Asgard genomes for repeating DNA regions known as CRISPR arrays, which contain small pieces of viral DNA that can be precisely matched to viruses that previously infected these microbes. These genetic “fingerprints” allowed them to identify these stealthy viral invaders that infect organisms with key roles in the complex origin story of eukaryotes.
Researchers from UT Austin used the Alvin submersible to collect sediment samples and microbes from 2000m (6600 feet) deep in the Gulf of California. Credit: Brett Baker
“We are now starting to understand the implication and role that viruses could have had in the eukaryogenesis puzzle,” said Valerie De Anda, a research associate at UT Austin and co-author of the study.
Reference: “Genomes of six viruses that infect Asgard archaea from deep-sea sediments” 27 June 2022, Nature Microbiology.
DOI: 10.1038/s41564-022-01150-8
The other co-authors of the study are Pedro Leão, a postdoctoral research fellow at UT Austin, and Marguerite Langwig, formerly a master’s student at UT Austin and currently a doctoral candidate at the University of Wisconsin-Madison. This work was supported by the Moore and Simons Foundations.
