Virus géant

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Un virus géant ou girus (contraction de l'anglais giant virus) est un type de virus caractérisé par une taille supérieure à 0,2 μm et un génome formé de plus de 300 000 pb[1].

Les plus fréquents sont des virus associés aux amibes comme Mimivirus infectant Acanthamoeba polyphaga , Mamavirus qui infecte Acanthamoeba castellanii ou Megavirus chilensis[2]. Il existe d’autres virus qualifiés de « girus », notamment des virus bactériens tels le phage G infectant Bacillus megaterium, ou le virus du « syndrome des taches blanches », responsable d'une maladie chez les crevettes[1].

Découvertes[modifier | modifier le code]

La découverte des virus géants est récente dans l'histoire de la virologie. Elle n'a eu lieu véritablement qu'au début du XXIe siècle[3]. L'holotype de ces virus qualifiés de géants a été identifié en 2003 par l'équipe marseillaise de recherche dirigée par Didier Raoult dans un échantillon de flore microbienne collecté une décennie plus tôt, en 1992, dans le circuit d’eau chaude d’un hôpital anglais[4]. Le premier virus géant connu a été découvert grâce à la coculture sur amibes. Une analyse en microscopie électronique au sein de l'amibe Acanthamoeba polyphaga a permis d'observer la structure de ce virus imitant un microbe, à aspect de bactérie de type coque Gram positif, à la coloration de Gram utilisée en microscopie optique[4]. La bactérie considérée comme Bradford coccus par Timoty Rowbotham, en Angleterre, devint un virus. Son nom est Mimivirus[5].

Inquiétudes écologiques[modifier | modifier le code]

La découverte successive de plusieurs virus géants dans le pergélisol sibérien, dans les années 2010, amène certains chercheurs à s'inquiéter de la résurgence de maladies virales en cas d'exploitations industrielles en Sibérie[6].

Mode d'infection[modifier | modifier le code]

De par leur taille, les virus géants n'infectent pas leur cible par endocytose classique comme les virus plus petits découverts auparavant. Ils sont en réalité phagocytés. La capside fusionne ensuite au niveau de son vertex avec la membrane du phagosome, libérant dans le cytoplasme le contenu viral ; lequel, au lieu de s'intégrer au patrimoine cellulaire, formera une super-structure appelée « usine à virions », propre aux girus[7],[8]. Cette dernière rend improbable à infaisable la lysogénie chez les girus[9].

Virus infectés[modifier | modifier le code]

Pendant longtemps, un des arguments pour déclasser les virus des entités vivantes reposaient sur l'argument qu'ils ne peuvent être infectés. Cependant les virus géants peuvent être eux-mêmes infectés par des virus : les virophages.

Les Mimivirus de lignée A sont dotés d'une sorte de système de défense contre les virophages, appelé MIMIVIRE pour mimivirus virophage resistance element[10].

Description du plus long virus géant connu à ce jour[modifier | modifier le code]

Comparison de taille entre divers virus et la bactérie E. coli

Trois espèces de virus géants ont été découvertes chez trois espèces différentes de chaetognathes (invertébrés marins). A ce jour, les virus géants connus comme pouvant infecter des métazoaires sont exceptionnellement rares comme mentionné dans un article de Virology: Current Research (en)[11]. En 2018, la réanalyse de photographies de microscopie électronique des années 1980 a permis d’identifier un virus géant infectant Adhesisagitta hispida[12]. La multiplication de ces virus, nommés Meelsvirus, est nucléaire. Les virions, enveloppés (longueur de 1,25 μm), sont composés d’une nucléocapside ovoïdale accolée à un cône terminé par une queue. En 2019, la réanalyse d’autres travaux antérieurs montre que des structures qui avaient été prises en 1967 pour des soies présentes à la surface de l’espèce Spadella cephaloptera[13], et en 2003 pour des bactéries infectant Paraspadella gotoi[14] étaient en fait des virus géants de forme fusoïdale[15]. L’espèce virale infectant P. gotoi, dont la longueur maximale est de 3,1 μm, a été nommée Klothovirus casanovai [Klotho étant le nom grec d’une des trois Moires (Parques pour les Latins) dont l’attribut était le fuseau et casanovai en l’hommage au Pr J.-P. Casanova qui a consacré une grande partie de sa vie scientifique à l'étude des chaetognathes]. L’autre espèce a été nommée Megaklothovirus horridgei (en hommage au premier auteur de l’article de 1967). Sur une photographie, l’un des virus M. horridgei, bien que tronqué, mesure 3,9 μm de long soit environ deux fois la longueur de la bactérie Escherichia coli, battant ainsi largement le record précédent détenu par un Pithovirus sibericum extrait du permafrost sibérien (2,5 μm de long)[16]. Les virus de la famille Klothoviridae sont enveloppés et une membrane de type intracytoplasmique peut être observée sous une "capside" d’apparence lamellée. Leur site de multiplication est cytoplasmique. L’intérieur des particules virales présente des régions très denses aux électrons et d’autres plus claires ; de plus, il contient de nombreux ribosomes dont l’origine est encore inconnue (cellulaire, virale ou en partie virale seulement). Les particules virales intracytoplasmiques de M. horridgei présentent déjà une forme de fuseau, contrairement à celles de K. casanovai, ce qui suggère que des molécules spécifiques permettraient de maintenir cette structure. A ce jour, les génomes des trois espèces virales infectant les chaetognathes n’ont pas encore été séquencés.

Classifications et controverses[modifier | modifier le code]

De par leur taille imposante, on serait tenté de ranger les girus dans les NCLDV.

Des études génomiques et structurelles amènent cependant à sérieusement questionner un tel classement reposant sur de maigres éléments morphologiques tels que la seule taille du virion ou la nature de son acide nucléique.

En particulier il existerait des filiations phylogénétiques entre certains girus et des virus plus petits, ce qui interroge la pertinence des classements traditionnels en virologie[7],[17].

Des virologues considèrent que le terme de « virus géant » ne s'applique qu'aux virus visibles en microscopie optique[18].

Quelques espèces/genres[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a et b James Van Etten, « Les virus géants », Pour la Science, no 415,‎ , p. 22-28.
  2. (en) « Top 100 largest viral genome sequences », sur GiantVirus.org.
  3. Jean-Michel Claverie et Chantal Abergel, « Les virus géants vestiges d'organismes cellulaires ? », Pour la Science, n°415, mai 2012, p.30-33.
  4. a et b Angélique Campocasso et Bernard La Scola, « Virus géants associés aux amibes », Virologie, Vol.16, n°1, janvier-février 2012, p.6-17. DOI:10.1684/vir.2012.0432
  5. Didier Raoult, « Mimivirus et l'histoire du vivant », 22 mars 2006.
  6. Découverte d’un nouveau virus géant en Sibérie, article sur le site lemonde.fr, daté du 8 septembre 2015.
  7. a et b « The rapidly expanding universe of giant viruses: Mimivirus, Pandoravirus, Pithovirus and Mollivirus »(en)
  8. Ultrastructural characterization of the giant volcano-like virus factory of Acanthamoeba polyphaga Mimivirus., PLoS One. 2007 Mar 28 ; PMCID:PMC1828621
  9. « Another Really, Really Big Virus »(en)
  10. (en) « MIMIVIRE is a defence system in mimivirus that confers resistance to virophage » (consulté le 29 juillet 2017).
  11. (en) Barthélémy R-M, Faure Eric et Goto T, « Serendipitous Discovery in a Marine Invertebrate (Phylum Chaetognatha) of the Longest Giant Viruses Reported till Date », Virology: Current Research (en),‎ (lire en ligne [PDF]).
  12. Shinn GL, Bullard BL. Ultrastructure of Meelsvirus: A nuclear virus of arrow worms (phylum Chaetognatha) producing giant "tailed" virions. PLoS One. 2018;13(9):e0203282.
  13. Horridge GA, Boulton PS, Russell FS (1967) Prey detection by Chaetognatha via a vibration sense. Proc Roy Soc B 168: 413–419.
  14. Casanova JP, Duvert M, Goto T (2003) Ultrastructural study and ontogenesis of the appendages and related musculature of Paraspadella (Chaetognatha). Tissue Cell 35: 339–351.
  15. (en) Barthélémy R-M, Faure Eric et Goto T, « Serendipitous Discovery in a Marine Invertebrate (Phylum Chaetognatha) of the Longest Giant Viruses Reported till Date », Virology: Current Research (en),‎ (lire en ligne [PDF])
  16. Okamoto K, Miyazaki N, Song C, Maia FRNC, Reddy HKN et al. (2017) Structural variability and complexity of the giant Pithovirus sibericum particle revealed by high-voltage electron cryo-tomography and energyfiltered electron cryo-microscopy. Sci Rep 7: e13291.
  17. Mitch L (2017) Giant viruses found in Austrian sewage fuel debate over potential fourth domain of life , Science News, 06 avril 2017
  18. Jean-Michel Claverie et Chantal Abergel, « Les virus géants : État des connaissances, énigmes, controverses et perspectives », médecine/sciences, vol. 32, no 12,‎ , p. 1087-1096 (DOI 10.1051/medsci/20163212012).
  19. (2013) Pandoraviruses: Amoeba Viruses with Genomes Up to 2.5 Mb Reaching That of Parasitic Eukaryotes. Science 341 (6143) 281-286
  20. Marseillevirus: un nouveau venu parmi les virus géants. Communication du CNRS Unité de recherche sur les maladies infectieuses et tropicales émergentes (CNRS / Université Aix-Marseille 2) Paris 9 décembre 2009. Ref : Giant Marseillevirus highlights the role of amoebae as a melting pot in emergence of chimaeric microorganism: Boyer M., Raoult D. and al., PNAS, 2009.
  21. Un virus géant découvert dans le permafrost sibérien
  22. DM Kristensen, « Evolutionarily conserved orthologous families in phages are relatively rare in their prokaryotic hosts », J Bacteriol, vol. 193, no 8,‎ , p. 1806-14 (PMID 21317336, DOI 10.1128/JB.01311-10)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Bibliographie[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]