Des scientifiques ont découvert des virus rares et géants dans le sol d’une forêt dans le Massachusetts. Cette dernière héberge la plus longue expérience de réchauffement de sol jamais réalisée au monde, qui dure depuis environ 30 ans, démontrant à quel point des températures plus chaudes ont une incidence sur les formes de vie minuscules qui vivent dans la terre.

Dans ce véritable laboratoire de recherche en plein air surdimensionné, les scientifiques ont fait une découverte totalement inattendue : ils ont découvert 16 nouveaux virus « géants » rares. « Nous ne recherchions pas de virus géants. Notre objectif était d’isoler directement les bactéries de l’environnement pour comprendre comment les communautés microbiennes évoluent en réponse au réchauffement du sol », explique le biologiste Jeff Blanchard, de l’Université du Massachusetts Amherst (UMass).

Il y a longtemps, alors que le réchauffement du sol n’était peut-être pas encore un phénomène aussi crucial à comprendre qu’aujourd’hui, les scientifiques pensaient que tous les virus étaient incroyablement petits, bien plus petits que les bactéries. Et comme les virus semblaient être fondamentalement différents des trois « domaines de la vie », soit les bactéries, les archées et les eucaryotes, les scientifiques doutaient qu’ils soient, techniquement, vivants.

Mais plus récemment, toutefois, la découverte de virus géants a remis en cause certains de ces concepts scientifiques. Dans ce cas précis, les chercheurs ont découvert des souches de virus inconnues qui peuplent des formes physiques beaucoup plus grandes (bactéries rivales) et des génomes bien plus vastes et plus complexes. Ces virus géants n’ont été découverts qu’au cours de ce siècle et, jusqu’à présent, ils n’étaient généralement présents que dans des habitats aquatiques.

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C’est pour cette raison que la découverte dans la forêt de Harvard est remarquable, car elle représente la toute première fois que des virus géants rares de ce type sont découverts dans un écosystème terrestre, le tout à partir d’un seul et unique bloc de terre.

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Crédits : Mass Amherst/Jeff Blanchard

« Les données métagénomiques générées ici à partir d’un seul site d’échantillonnage contenaient beaucoup plus de génomes de nouveaux virus géants que tout autre ensemble de données que j’ai pu consulter à ce jour » déclare l’un des membres de l’équipe, le bioinformaticien Frederik Schulz, du Joint Genome Institute (JGI).

« Nous avons récupéré 16 génomes de virus géants distincts lors de cette étude, mais nous ne faisons que gratter la surface. Si nous effectuons plus de prélèvements sur ce même site, ce nombre doublerait, triplerait ou pourrait même quadrupler », expliquent les chercheurs.

Pour identifier les virus, les chercheurs les ont suspendus dans une solution contenant un colorant non toxique se liant à l’ADN, et ont utilisé une technique appelée tri cellulaire activé par fluorescence (FACS) pour isoler des cellules individuelles.

Une méthode supplémentaire, appelée mini-métagénomique, a aidé l’équipe à séquencer l’ADN d’environ 2000 cellules individuelles, ce qui a finalement permis la découverte de ces 16 virus géants inconnus de la science jusqu’à présent. Selon les chercheurs, cette approche pourrait faciliter l’identification future de virus dans le métagénome du sol.

Grâce à cette découverte, notre compréhension génétique de ces virus a été élargie, augmentant de plus de 20% notre record de diversité phylogénétique des virus géants. De plus, ces derniers font partie des plus gros virus jamais découverts à ce jour. « Le sol terrestre est extrêmement diversifié et nous commençons à peine à découvrir les organismes et les virus qui l’habitent », a déclaré Lauren Alteio, de l’UMass.

Sources : Nature Communications, UMassAmherst, Harvard Forest

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