Les données métagénomiques de Tara Oceans sur le plancton marin ont permis la découverte d’un groupe majeur de virus à ADN abondant de l’équateur aux pôles : les mirusvirus. Ces virus jouent un rôle dans la régulation du plancton en infectant un nombre considérable d’organismes unicellulaires à un moment donné.
Ils sont d’une grande complexité avec une composition génomique surprenante : les gènes clés de la formation de leur particule virale, caractéristique de ces virus à ADN, ont un lien évolutif direct avec les virus de l’herpès. Ces derniers sont fréquents chez les animaux (la moitié de la population humaine mondiale est infectée par le virus de l’herpès) mais inexistants dans les autres formes de vie, laissant sans réponse la question de leur origine évolutive.
La découverte des mirusvirus suggère que les ancêtres des virus de l’herpès infectaient autrefois les organismes marins unicellulaires. L’histoire évolutive des mirusvirus a réservé d’autres surprises. Malgré le lien évident avec les virus de l’herpès, la majorité des gènes des mirusvirus, y compris ceux impliqués dans la réplication du génome viral, sont similaires à ceux des virus géants, un groupe de virus complètement distinct qui intrigue les scientifiques pour leurs propriétés étonnantes. Ce « chimérisme » évolutif chez les mirusvirus est unique et pourrait fournir des informations sur l’évolution des virus à ADN.
« En 2019, notre équipe de recherche a observé un signal évolutif inhabituel dans les quantités massives de données de séquençage fournies par le projet Tara Oceans. En suivant ce signal, nous avons découvert puis caractérisé un groupe majeur de virus à ADN : les mirusvirus. La publication de cette découverte dans Nature marque le début d’une nouvelle aventure et une porte d’entrée pour la communauté scientifique pour détecter et étudier les mirusvirus dans de nombreux écosystèmes », explique Tom Delmont, expert en écologie microbienne au CNRS et dernier auteur de l’étude.
« Tara Oceans a transformé notre compréhension de l’écologie du plancton. Notre étude prouve que cette incroyable expédition apporte également des réponses à des questions évolutives fondamentales. Il reste encore beaucoup à découvrir et à comprendre sur les mirusvirus. Ils doivent encore être cultivés, aucune image de leur particule virale n’existe , et nous devons encore les étudier ailleurs que dans les océans », a déclaré Morgan Gaïa, spécialiste de l’évolution des virus au CEA et premier auteur.
En savoir plus sur l’expédition Tara Oceans (2009-2013)
Pendant près de quatre ans, la goélette Tara a sillonné tous les bassins océaniques avec une mission unique : obtenir une image globale des écosystèmes de plancton marin à travers le monde. Cette biodiversité méconnue et invisible est un marqueur crucial de la santé de notre planète et de son système climatique. Près de 35 000 échantillons de virus, bactéries, algues et plancton ont été collectés et analysés et sont toujours en cours d’analyse.
Le plus grand effort de séquençage génétique jamais réalisé sur un écosystème marin, l’expédition a mis en évidence une majorité de gènes microbiens jusque-là inconnus. Menée en collaboration avec la Fondation Tara Océan, cette expédition a impliqué principalement des équipes du CNRS, du CEA et de l’EMBL, membres du consortium Tara Oceans et du réseau de recherche GO-SEE (Global Oceans Systems Ecology & Evolution).
Plus d’information:
Morgan Gaïa et al, Mirusviruses link herpesviruses to giant virus, Nature (2023). DOI : 10.1038/s41586-023-05962-4