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Titre de l'article :

Évolution virale : Origine cellulaire primordiale et adaptation tardive au parasitisme


Introduction à l'article :

L’une des difficultés du débat concernant les modes d’apparition des virus réside dans l’incertitude chronologique associée aux phénomènes discutés. En effet, la vraisemblance d’un événement évolutif proposé est dépendante du contexte dans lequel celui-ci s’inscrit. Par exemple, les hypothèses d’évolution virale proposées diffèrent selon qu’il est considéré que les virus sont apparus avant ou après les cellules dites « moderne » (montrant toutes les caractéristiques des cellules actuelles).

Dans cet article, les auteurs appliquent des méthodes de phylogénie, qui permettent d’estimer et de visualiser la chronologie et la topologie des histoires évolutives. Par ces méthodes, ils tentent de brancher les virus sur l’arbre de la vie, l’actuelle phylogénie consensuelle regroupant tous les organismes cellulaires connus. L’estimation qui en découle de la période d’apparition des virus leur permet alors de proposer un scénario d’apparition depuis des cellules ancestrales.

Expériences de l'article :

Les méthodes de phylogénie reposent sur le partage de caractères. Ces caractères peuvent être de tout type, bien que les caractères génétiques (partage de séquences génétiques spécifiques) soient actuellement à la base de la plupart des phylogénies. Les caractères génétiques sont cependant peu informatifs en ce qui concerne les virus, car ces derniers possèdent des génomes trop petits et évoluant trop vite. Les auteurs utilisent ici des caractères basés sur la structure en trois dimensions (repliement) qu’adoptent les protéines, qui est plus conservée à l’échelle évolutive que les caractères génétiques. Ces caractères sont d’autant plus pratiques qu’une partie des grands types de repliements que l’on trouve chez les virus se retrouve également chez les cellulaires, ce qui permet l’estimation de leur histoire commune.
La phylogénie construite est celle qui rassemble les organismes cellulaires et un sous-groupe des virus, dont le génome est assez grand pour encoder de nombreuses protéines.

Résultats de l'article :

Les auteurs montrent tout d’abord qu’une quantité non négligeable de caractères protéiques est partagée par des organismes cellulaires et des virus. Ceci les pousse à accepter définitivement l’idée selon laquelle virus et organismes cellulaires partagent une ascendance commune. La scénario évolutif estimé propose alors que cette ascendance soit plus ancienne que le plus récent ancêtre commun à tous les organismes cellulaires (LUCA).

De façon plus importante, le scénario reconstruit propose que certains caractères protéiques uniques aux virus, et en lien avec leurs capsides notamment, soient apparus très tardivement. Selon les auteurs, les ancêtres des virus auraient ainsi été des formes de cellules autonomes ayant acquis les caractères leur ayant permis de devenir des parasites plus d’un milliard d’années après s’être séparés du reste de l’arbre de la vie.

Rigueur de l'article :

Les mécanismes que proposent les auteurs pour expliquer l’autonomie des ancêtres non parasites des virus sont très vagues, car ils refusent de faire intervenir des attributs trop proches de ceux des cellules actuelles. Cela semble plus dû à une habitude de refuser aux virus certains mécanismes clefs qu’à des arguments objectifs.

De plus, es auteurs considèrent que les transferts de gènes entre lignées virales et cellulaires, qui fausseraient grandement les résultats, n’ont pu avoir d’importance qu’après le passage des virus au mode de vie parasite, qui favorise le contact physique entre les entités génétiques. Cependant, il est impossible de savoir quelle proximité aurait pu exister entre les ancêtres des virus et des cellulaires actuels. Un scénario selon lequel les ancêtres des virus ont été des parasites bien avant leur acquisition des capsides, par exemple, n’est jamais envisagé. Les auteurs ne discutent pas non plus des effets éventuels de transferts génétiques plus récents.

Ce que cet article apporte au débat :

Cet article est original en ce qu’il propose d’adresser la question de l’apparition des virus à travers des données et leur analyse, que l’on peut espérer objectives. Cette approche est très précieuse car les données concernant l’évolution virale étant rares, la question est souvent traitée à travers la théorie et l’observation. L’innovation principale des auteurs est alors d’avoir été capable d’appliquer des méthodes de phylogénie aux virus, en identifiant des caractères assez stables pour s’y prêter et partagés avec les organismes cellulaires.

Les résultat obtenus semblent indiquer que l’apparition chez les virus du mode de vie parasite serait plus récent que ce qui est habituellement imaginé. Les ancêtres des virus auraient donc initialement été autonomes et fonctionnellement assez proches des cellules. Cela est en accord avec la théorie par réduction. Ces résultats ne s’appliquent en revanche qu’à un sous-groupe des virus.

Remarques sur l'article :

Le scénario proposé est, et les auteurs le stipulent, très compatible avec les idées de P. Forterre. Ils adoptent d’ailleurs en partie sa terminologie.

Publiée il y a plus de 8 ans par A. Weyna et L. Guillou.
Dernière modification il y a environ 8 ans.