Cet article débute par un historique de la définition de virus. Les auteurs affirment, comme dans leur précédente publication de 2006, qu’il ne faut pas assimiler les virus uniquement aux virions qu’ils produisent, qui, eux, ne sont ni vivants ni ne sont des organismes. En outre, certains virus géants ont des génomes plus grands que certains microorganismes. De plus, les capacités que ces virus expriment lorsqu’ils se multiplient dans les cellules pourraient remettre en question la place qu’ils occupent actuellement dans l’arbre de la vie.

Dans le cadre de cette controverse, la partie qui nous intéresse le plus est la suivante : 4. Conceptual problems raised by the diversity of viral genomes. (Problèmes conceptuels soulevés par la diversité des génomes viraux)

La vision des virus comme étant des micro-organismes auxquels il manquerait des capacités par rapport aux autres micro-organismes est liée à la théorie de l’origine des virus par réduction graduelle.
Cette réduction se serait faite à des vitesses diverses ce qui aurait aboutit à la diversité des virus. Les virus géants seraient ceux avec la vitesse de réduction la plus faible.
La découverte d’un vestige d’appareil de traduction chez une famille de virus géants (les Megaviridae) confirme cette hypothèse. En effet, seules les cellules sont capables de traduction, l’ancêtre des Megaviridae doit donc être une cellule.

La théorie inverse, qui propose que les virus seraient issus de petits éléments génétiques échappés, implique que 90% du génome des virus géants proviendraient d’hôtes cellulaires. Or, seuls quelques gènes des virus géants possèdent des homologues chez les organismes Eucaryotes et Procaryotes. Si les autres gènes proviennent effectivement d’anciens hôtes, le fait est qu’on ne trouve aucune trace de ces derniers.
De même pour les protéines des virus géants : un grand nombre d’entre elles n’ont aucune protéine homologue dans le monde vivant. La dérive génétique ne peut expliquer ces particularités uniques des génomes viraux. En effet, elle n’est pas suffisamment rapide pour ce qui est de l’ADN (contrairement à l’ARN) et elle empêcherait la détection d’un génome de base commun à tous les virus provenant de leur ancêtre commun (qui existe selon la théorie de l’échappée).

Pour autant, les très grandes différences entre les 4 familles de virus géants sont incompatibles avec une réduction simple et linéaire à partir d’une cellule ancestrale. Il faut envisager différents événements indépendants de réduction, probablement à partir de proto-cellules en compétition avec l’ancêtre de LUCA (Last Universal Common Ancestor).
Les virus seraient donc les vestiges des proto-cellules existant avant LUCA qui, étant moins performantes que ce dernier auraient fini par ne subsister qu'en le parasitant.

Avant d’entamer leur réflexion sur l’origine des virus et leur évolution, les auteurs reviennent sur l’histoire de la découverte de ces derniers, de L. Pasteur à D. Ivanovski en passant par A. Lwoff et ses critères de définition d’un virus ; critères qui au cours du temps vont être mis à mal, et dont certains se verront même totalement oubliés. Les auteurs de cette review insistent sur le fait de bien différencier le virion du virus lui-même, virion qui ne serait en aucun cas un organisme vivant.

Au cours du temps, les scientifiques se sont retrouvés face à des barrières épistémologiques importantes. D'abord, en s’attardant sur la taille et la forme, les découvertes concernant la nature propre des virus ont été retardées de quelques années. Ils soulignent cependant l’immense diversité de taille et de formes des virus.
De manière générale, l’évolution émerge de contraintes épistémologiques. En effet, des bactéries peuvent être aussi petites que des virus, mais le contraire est difficilement admis par la communauté scientifique.
Pourtant, cela fait 20 ans que certains virus se trouvent sous nos yeux sans pour autant avoir été considérés comme tels.
Les génomes viraux font parti des grands questionnements des scientifiques. Ils observent des similitudes avec des cellules bactériennes parasites intracellulaires. Par ailleurs, la différenciation du virion et du virus par A. Lwoff entraîne des débats importants sur la nature réelle du virus (vivant ou non vivant). Mais, les auteurs finissent par se mettre d’accord sur le fait que le virion ne serait qu’un moyen de multiplication et de transport du virus de cellules en cellules.

Des hypothèses énonçant une vision plus quantitative que qualitative de la vie voient le jour. Certains organismes seraient plus vivants que d’autres. Par exemple, les virus géants comme les Megaviridae (virus géants = Megaviridae), de par leur capacité à se répliquer de façon autonome dans le cytoplasme de leur cellule hôte, sont les « plus vivants » des virus géants. Cette capacité serait alors héritée d’une cellule dont ils proviendraient. Cela implique que les virus auraient perdu des fonctions au cours du temps. Or, cette théorie est très peu étudiée dans le cadre des virus. En effet, ces pertes de fonctions entraînent une dépendance de l’organisme parasite à leur hôte, c’est le phénomène irréversible de réduction du génome.
Suivant cette hypothèse de « réduction graduelle », les auteurs concluent alors, que les virus les plus complexes évoluent moins vite, ils ont donc une vitesse de réduction graduelle moins importante que les virus moins complexes. Cependant comment une seule réduction graduelle pourrait expliquer l’immense diversité des virus actuels ?
A l’inverse, la théorie par échappée implique que 90% du génome des virus géants seraient issus des cellules hôtes. Mais il n'existe que très peu de similitudes entre virus et les autres organismes comme les Eucaryotes ou les Procaryotes. Par ailleurs, cette lente dérive génétique (force évolutive issue de phénomènes aléatoires) empêche la détection du génome commun à l’ancêtre commun de tous les virus et n’explique pas non plus cette diversité virale.
Les auteurs suggèrent alors d’envisager plusieurs événements de réduction graduelle ayant débuté avec des proto-cellules et la perte de la fonction ribosomique (partagée par tous les virus). Ces proto-cellules seraient entrées en compétition avec LUCA (Last Universal Common Ancestor), mais étant moins compétitives, elles n'auraient survécu qu'en tant qu’organismes parasites/endosymbiontes (organisme vivant au sein d'une cellule).

Les auteurs finissent par proposer une définition suggérant deux critères communs à tous les virus : 1) un virus serait répliqué par un système de macromolécules qu’il ne code pas lui-même. 2) Il est disséminé en utilisant une structure métaboliquement inerte dont le maintien n’exige aucune énergie.

Dès leur première identification, par Dmitri Ivanovski en 1892, les virus auraient été définis à travers leurs virions et associés à des capsides de petite taille. C’est, en effet, parce que leurs virions passent au travers de certains filtres aux mailles très fines, et qu’ils sont invisibles au microscope optique, que les premiers virus découverts ont pu être distingués des organismes cellulaires. Au cours du 20ème siècle, alors que la nature physique des virus était élucidée, leur représentation aurait acquis de nouvelles composantes. La première cristallisation de capsides virales par le prix Nobel de chimie Wendell Stanley aurait contribué à promouvoir une association entre les virus et la possession de capsides de forme polyédrique. Les découvertes concernant les caractéristiques génétiques des virus auraient également poussé à les définir par la simplicité. Les virus connus montraient alors un génome réduit, long pour les plus grands d’entre eux de quelques centaines de milliers de nucléotides, et ne permettant aucune autonomie de réplication.

Les auteurs s’appuient alors sur la découverte récente de virus géants, et sur leurs caractéristiques, pour démontrer l’inadéquation de cette représentation, qu’ils considèrent trop présente. Ces virus possèdent des virions pouvant atteindre le micromètre, visibles au microscope optique, et parfois de forme irrégulière. Ils possèdent également un génome pouvant atteindre une taille de deux millions de paires de bases et encodant quelques protéines impliquées dans la réplication jusque là jugées spécifiques aux cellules. En comparaison, la bactérie parasite mycoplasma genitalium, l’une des plus petites cellules connues, est cinq fois plus petite et montre un génome de seulement 580 000 paires de bases. La taille du virion et la complexité du génome ne devrait donc pas intervenir dans la définition des virus.

De plus, les auteurs considèrent que la grande quantité de gènes de ces virus ne correspondrait pas à la complexité de leurs virions, mais plutôt à complexité bien plus importante qu’ils arborent lors de l’infection de leur hôte cellulaire. Ils produisent alors des structures de réplication très élaborées et dédiée au détournement de la cellule infectée, appelées usines virale. Les virions ne pourraient donc pas être considérés comme le seul stade caractéristique des virus, et il serait nécessaire de produire une définition incluant l’ensemble des stades viraux. Selon les auteurs, les caractéristiques vraiment communes à l’ensemble des virus et utilisables dans une définition se réduisent à deux : Le parasitisme obligatoire par manque d’autonomie dans la réplication, et la transmission par des particules inertes (virions).

Les auteurs profitent, pour finir, de la remise en cause de la vision générale actuelle des virus pour se demander si certaines autres idées les concernant ne seraient pas à revoir. C’est à cette occasion qu’ils discutent des mécaniques évolutives qui auraient pu permettre l’évolution des virus, toujours en s‘appuyant sur les virus géants. Le paradigme dominant proposerait que ces virus en particulier aient évolué depuis de petit éléments génétiques par acquisition de gènes (hypothèse par échappée). Ils déplorent alors que l’hypothèse par réduction n’ait pas été proposée par d’autres auteurs dans le cas de ces virus. Selon eux, en effet, le fait que ces virus ne partagent que très peu de gènes avec d’autres génomes cellulaires ou viraux connus est un argument fort en défaveur d’une évolution par acquisition de gènes. Il propose que les virus géants aient évolués par réduction graduelle de cellules ancestrales appartenant à des lignées aujourd’hui disparues, ce qui expliquerait l’absence de gènes proches des leurs dans les données génétiques actuelles.

Le travail épistémologique réalisé est très rigoureux et objectif. Les auteurs connaissent les ambiguïtés qui peuvent naître de l’utilisation de termes mal définis, et limitent au maximum leur utilisation.

L’attachement des auteurs à l’hypothèse par réduction, concernant les virus géants, est palpable. Les lignées cellulaires disparues qu’ils invoquent pour l’argumenter pourraient cependant être invoquées de la même façon pour défendre un scénario d’évolution des virus géants par acquisition de gènes. Un scénario de ce type a été proposé par d’autres auteurs, mais il est réfuté ici sur la base de la trop grande singularité des virus géants, qui ne partagent que peu de gènes avec d’autres génomes connus.

Cet article vise à appuyer l'avis de l'auteur qui penche en faveur de l'hypothèse de la réduction graduelle comme étant l'origine des virus. En effet, il balaie assez vite l'hypothèse d'échappée ponctuelle.
Cette review n'a donc pas pour but de décrire tous les scénarios possibles de façon impartiale.

Cette review est clairement orientée vers l'hypothèse d'apparition des virus par réduction graduelle. Cela lui permet d'apporter beaucoup d'informations concernant cette hypothèse au détriment, peut-être, de sa théorie rivale, celle des "échappées ponctuelles", lui enlevant une part importante d'objectivité. Cette brève comparaison entre deux théories permet, cela dit, de comprendre les principaux points fort et points de chacune d'entre elles.

Son orientation permet d'apporter des informations nécessaires à la compréhension de la théorie de réduction graduelle. Et la comparaison établie avec la théorie d'échappées ponctuelle d’éléments génétiques permet aux auteurs de proposer une nouvelle définition claire et brève des virus.

Cette review apporte une théorie claire et simple pour l'origine des virus :
Ils seraient issus de différents événements indépendants de réduction, probablement à partir de proto-cellules en compétition avec l’ancêtre de LUCA (Last Universal Common Ancestor).
Les virus seraient donc les vestiges des proto-cellules existant avant LUCA qui, étant moins performantes que ce dernier auraient fini par ne subsister qu'en le parasitant.
Par la suite certaines lignées de virus auraient perdu des gènes en raison de leur parasitisme obligatoire.

Cet article montre comment les virus géants, aux caractéristiques uniques, ébranlent les définitions formelles et inconscientes des virus. Il propose alors une nouvelle définition, moins restrictive et plus rigoureuse. Ce travail est important, car le manque de cadre a mené à une vraie confusion épistémologique face aux découvertes récentes, et ralenti l'évolution des débat scientifiques liés à la thématique. La définition proposée participe alors à promouvoir l'idée selon laquelle les étapes évolutives qui séparent les virus des organismes cellulaires seraient finalement très peu nombreuses.

Par ailleurs, les auteurs supportent en partie l’hypothèse par réduction en l’amenant comme le mécanisme la plus probablement à l’origine des virus géants. Le travail des auteurs ne s’appliquent donc qu’aux virus géants, et n'est pas proposé comme un mécanisme générale à l’origine de tous les virus.

Cette review est très intéressante et utile. Son défaut est qu'elle est relativement longue et qu'elle aborde aussi des sujets qui ne rentrent pas directement dans le cadre de notre controverse.

On peut voir dans cet article comment l’idée de J.M. Claverie de définir les virus sur leur stade intra-cellulaire plutôt que sur leurs virions à évolué entre 2006 et 2016. Il propose ici un travail plus intégrateur et étayé, qui vise à produire un cadre théorique sur lequel se baser pour étudier l'évolution virale.

Certain point abordés par cette review ne sont pas indispensables à la compréhension de notre controverse, ou a une potentielle prise de position. Parfois un peu longue sur certain points, elle peut perdre son lecteur assez rapidement.