Des milliers d’anciens virus découverts lors d’une enquête océanique
La première enquête mondiale sur les virus ARN marins a permis de découvrir des milliers de nouveaux virus, dont certains jouent un rôle central dans le piégeage du carbone au fond de la mer.
Des milliers de nouveaux virus
Entre 2009 et 2012, un navire de recherche appelé Tara a collecté des échantillons d’eau de mer dans tous les océans du monde. Guillermo Dominguez-Huerta, de l’université d’État de l’Ohio, et ses collègues avaient déjà examiné des centaines de milliers de virus à ARN dans ces échantillons et découvert qu’ils étaient organisés en cinq grandes zones écologiques, la plus grande diversité se trouvant dans l’océan Arctique. Mais ces résultats ne racontent qu’une partie de l’histoire.
L’océan est également rempli de virus dont les génomes ne sont pas constitués d’ADN mais d’une molécule différente appelée ARN, que les cellules utilisent pour traduire les protéines. L’analyse des virus à ADN était relativement facile avec les méthodes actuelles, mais les chercheurs ont dû trouver des techniques améliorées pour distinguer l’ARN viral de la surabondance d’ARN produite par les autres organismes nageant dans chaque échantillon.
Ils ont identifié plus de 5000 types de virus à ARN
Maintenant, Huerta et ses collègues ont publié la plus grande étude jamais réalisée sur les virus à ARN dans l’océan à partir des échantillons de Tara. Les chercheurs ont identifié plus de 5000 types de virus à ARN dans la mer, dont la quasi-totalité était nouvelle pour la science. « Cela a élargi notre vision de la diversité des espèces », a déclaré Curtis Suttle, de l’université de Colombie-Britannique, qui n’a pas participé à cette étude.
L’équipe s’est particulièrement intéressée au rôle que jouent les virus dans la séquestration du carbone. Chaque jour, des quantités massives de planctons morts coulent au fond de l’océan, emportant avec eux le carbone contenu dans leur corps, qui est ensuite piégé pour des millions d’années.
Ce processus, connu sous le nom de pompe à carbone biologique, permet de séquestrer jusqu’à 12 gigatonnes de carbone chaque année. Cela équivaut à environ un tiers des émissions annuelles totales de CO2 dues à l’homme.
Onze des virus à ARN nouvellement découverts infectent le plancton
Les chercheurs savent depuis longtemps que les virus jouent un rôle dans ce processus, mais Huerta et son équipe ont découvert d’autres détails. Le groupe pense qu’au moins onze des virus à ARN nouvellement découverts infectent le plancton ce qui est important pour la pompe à carbone biologique, ce qui suggère des mécanismes clairs pour la façon dont les virus influencent cette pompe.
Contrairement aux virus à ADN, qui infectent principalement les bactéries et les archées, les virus à ARN infectent un plancton plus complexe comme les algues et les champignons. « Lorsque les gens pensent aux virus, ils pensent aux maladies. Ils ne pensent pas au CO2 », explique M. Huerta.
Une autre découverte inattendue de cette étude est que les virus à ARN présents dans l’océan disposent d’outils génétiques supplémentaires pour manipuler leurs hôtes microbiens. Comme les virus à ADN, un certain nombre de virus à ARN semblent capables de modifier le métabolisme de leurs hôtes en utilisant des gènes volés aux hôtes eux-mêmes.
Des questions qui se situent à l’avant-garde de l’écologie virale
Ces gènes supplémentaires, que les virus à ARN pourraient avoir développés pour faire face à l’épuisement extrême des ressources en haute mer, pourraient constituer un autre moyen pour les virus à ARN d’agir sur la pompe à carbone biologique. « Ces questions sont toutes extrêmement passionnantes et se situent à l’avant-garde de l’écologie virale », déclare Amy Zimmerman du Pacific Northwest National Laboratory.
Cette recherche a été publiée dans Science.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay