La division du monde vivant défini à l'heure actuelle se fait en trois domaines cellulaires, comprenant les archées, les bactéries et les eucaryotes. Mais les relations évolutives qui relient ces phylums ne font pas consensus, et l'exclusion des virus de cet arbre présente une autre problématique dans cette représentation du vivant. C'est pourquoi il a été suggéré que la transition des génomes d'ARN en génomes d'ADN se serait produit dans le monde viral, et que l'ADN cellulaire et les mécanismes de réplication auraient pour origine des transferts de virus à ADN vers des cellules à ARN. Cette review explore ainsi ce scénario avec la possibilité de trois transferts indépendants pour les trois phylums.

Pour commencer, l'unification de la vie cellulaire, implique que toutes les cellules partagent des caractéristiques communes (voie de synthèse des protéines et code génétique), et implique que ces cellules soient issues de LUCA (Last Universal Cellular Ancestor). Cependant, il reste un certain nombre de problèmes quant à la définition de ce dernier, et comment les trois domaines seraient apparus. En effet, le concept des trois domaines a d'abord été fondé sur l'existence de trois modèles ribosomiques canoniques, mais alors comment ces versions ont-elles été créées et pourquoi peuvent-elles toujours être reconnues malgré les divergences ultérieures au sein de chaque domaine ? Une hypothèse pour répondre à ces questions est que trois "événements dramatiques" ou "changements qualitatifs majeurs" se sont produits indépendamment et ont entraîné une modification du taux d'évolution des protéines. De plus, à l'époque de LUCA, les premières lignées cellulaires devaient pouvoir échanger librement des protéines par HGT (Horizontal Gene Transfert), mais a un moment donné le taux de HGT aurait chuté, permettant ainsi la formation de lignées cellulaires évoluant de manière cohérente, et par conséquent permettre une spéciation des phylums que l'on connait. Mais il manque le lien qui pourrait expliquer le processus permettant la formation des lignées évolutives et la réduction du taux d'échange et d'évolution des protéines.

C'est dans cette problématique là qu'interviendrait les virus. Bien que pendant longtemps ces derniers aient été négligés, depuis récemment leur rôle potentiel dans l'évolution cellulaire a été réévaluer. En particulier, la découverte de similitudes structurelles entre les protéines de la capside et les enzymes de réplication de virus infectant différents domaines a suggéré que les virus à ARN et à ADN pourraient être plus anciens que LUCA. De plus, des analyses génomiques comparatives ont également montré que les virus peuvent être la source de nouvelles protéines pour les cellules, surtout lorsqu'on connait la diversité des protéines virales et leur possible ancienneté. Ainsi, il serait probable que de nombreuses protéines d’information d’ADN codées aujourd’hui dans les génomes cellulaires aient été originaires du monde viral et aient été par la suite transférées de manière aléatoire dans les trois domaines cellulaires. La théorie, appelée "trois virus, trois domaines", serait que chaque domaine cellulaire proviendrait indépendamment de la fusion d'une cellule à ARN et d'un grand virus à ADN, sous l'hypothèse que l'ADN était à l'origine une forme modifiée de l'ARN résistant aux mécanismes de défense de l'hôte cellulaire ciblant les génomes d'ARN viral. Le lien entre la formation des lignées évolutives et la réduction du taux d'évolution pourrait être expliqué par le fait que les génomes d'ADN sont répliqués plus fidèlement que les génomes d'ARN. Une autre hypothèse, posée par cette théorie, est que LUCA possèderait un génome à ARN. De plus, cette théorie pourrait expliquer l'origine des plasmides et leur omniprésence chez les procaryotes, tandis que la structure différente chez eucaryotes suggère un transfert différent d'ADN.

Etant donné qu'il n'y a qu'un auteur, cette review peut sembler subjective. Cependant, les thématiques de recherche de l'auteur sont intitulées de la même manière que le titre de l'article, ce qui laisse penser que ce dernier est d'autant plus compétent, mais également d'autant plus impliqué dans le débat.
Dans l'ensemble la méthodologie est bonne, car il y a des hypothèses et des arguments basés sur de précédentes études, mais de nombreuses questions restent en suspens et certaines hypothèses ne sont pas véritablement vérifiables ou bien le sont mais par des expériences peu réalistes et peu réalisables (comme l'énonce d'ailleurs l'auteur lui-même). De plus, cette review est relativement courte et certains points auraient pu être plus étayés.
Cependant, ce qui est intéressant dans la forme de cette review, c'est que l'auteur présente des points "corollaires" à la théorie présentée ce qui permet de mieux comprendre le contexte et de mieux appréhender cette théorie.

Cette review ne permet pas de répondre directement à la question : "les virus sont-ils vivants", mais elle permet d'encrer les virus dans l'évolution et de les mettre en perspective vis-à-vis de l'arbre des trois lignées principales du vivant (actuellement admis). En effet, les virus seraient le point de départ de la distinction entre les trois lignées évolutives, ce qui leur confèrent un rôle plus qu'important. Cette théorie n'est pas explicitement liée à la paléovirologie, mais fait ressentir le fait que des marques moléculaires (des bouts de gènes viraux inclus dans le génome de leur hôte) pourraient indiquer leur longue histoire évolutive, et que nous en savons encore trop peu sur ces derniers.

Auteur :
Patrick Forterre travaille sur l'étude des virus des Archaea hyperthermophiles, car ces derniers sont très divers et présentent certaines caractéristiques uniques. Ces caractéristiques interrogent d'ailleurs sur l'origine des virus et leurs relations avec les organismes cellulaires. Il étudie également l'origine et l'histoire évolutive des processus cellulaires et les transitions qu'il a pu se passer dans l'histoire de la vie.
Revue :
PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America) est un journal scientifique officiel dont les premières publications datent de 1915. Il est couvre une large gamme disciplinaire (biologie, physique et social) et publie des recherches, des commentaires ainsi que des lettres.