Un virus de 30.000 ans, géant et... bien vivant !

Un virus géant âgé de plus de 30.000 ans  a été exhumé des profondeurs des sols gelés de Sibérie. Encore actif mais inoffensif, Pithovirus sibericum, avec un génome et un mode de réplication différents des deux autres familles de virus géants déjà découvertes, relèverait d'une nouvelle catégorie.

Par Véronique Marsollier, le 04/03/2014

Pithovirus Sibericum, vieux de plus de 30 000 ans
Pithovirus Sibericum, le plus gros virus jamais découvert

La chasse aux virus géants ouverte depuis plusieurs années porte à nouveau ses fruits. Un spécimen vient d’être exhumé des sols gelés de Sibérie. Identifié grâce à la collaboration d’équipes françaises et russes dirigées par Jean-Michel Claverie et Chantal Abergel du Laboratoire information génomique et structurale (IGS) de Marseille, Pithovirus sibericum rejoint la famille des virus géants. Cette dernière inclut donc désormais les Megaviridae – dont le représentant le plus connu est le Mimivirus découvert en 2003 – et les Pandoraviridae, découverts par la même équipe en juillet 2013. Les résultats ont été publiés dans la revue Pnas du 3 mars 2014.

Un virus inconnu jusque-là

Mimivirus
Mimivirus, le premier virus géant découvert

L’étude d’un échantillon extrait du pergélisol provenant de la région de la Kolyma, dans l’extrême nord-est de la Sibérie, est à la source de cette découverte surprenante. Avant d’être ramené à la vie et répliqué dans le laboratoire marseillais, Pithovirus Sibericum dormait à plus de 30 mètres de profondeur dans une couche géologique datée du Pleistocène supérieur, vieille de 32.000 ans.

Les scientifiques russes qui ont fourni le fragment de tourbe étudient depuis plusieurs décennies les plantes et microorganismes du pergélisol. Ils se sont donc spécialisés dans le prélèvement stérile de tels échantillons conservés à -80°C. Pour vérifier si l’échantillon contient un virus potentiellement actif, les biologistes utilisent des amibes constituées d’une seule cellule, que l’on trouve fréquemment dans les sols, mares et cours d’eau. Ces amibes se nourrissent de bactéries. Grâce à un système mis au point par les chercheurs, les virus se font passer pour des bactéries auprès des amibes qui les dévorent. Si les virus contenus dans l’échantillon sont capables de les infecter, ils sont produits par millions par la cellule mourante.

Pandoravirus
Pandoravirus salinus, un virus géant possédant plus de 2.500 gènes

Mais le virus venu du froid réserve d’autres surprises aux scientifiques. D’un diamètre de 0,5 micromètre et long de 1,5 micromètre, c’est le plus gros jamais découvert. Il fait donc partie de la catégorie des virus géants, visibles au microscope optique. Plus grand en taille que Pandoravirus, le détenteur du précédent record, il possède, comme lui, une enveloppe en forme d’amphore.

Dans un premier temps, cette observation oriente les chercheurs sur la piste d’un ancien Pandoravirus. Mais l’analyse génomique infirme cette hypothèse, puisqu'aucune parenté génétique n’est démontrée. Pithovirus contient beaucoup moins de gènes – environ 500 – que les Pandoravirus – jusqu'à 2.500, soit le plus grand génome viral connu à ce jour. De plus, sur la centaine de protéines le constituant, Pithovirus n’en partage que deux avec l’autre géant.

Un potentiel infectieux intact

Autres constats : le génome plus modeste du nouveau venu et son mode de réplication le rapprochent de celui des Megaviridae. La multiplication du virus se déroule dans le cytoplasme, en-dehors du noyau de la cellule infectée de l’amibe Acanthamoeba. Il se propage donc plus facilement.

Mais ce n’est pas pour autant que ce nouveau spécimen appartient à l’une ou l’autre des familles précédemment découvertes. En effet, une analyse approfondie révèle que Pithovirus possède des caractéristiques suffisamment originales pour que les scientifiques le classent dans une nouvelle famille de virus géant.

En dépit de sa congélation prolongée, Pithovirus a conservé tout son potentiel infectieux. Pas de crainte à avoir, cependant : comme tous les virus géants étudiés jusqu’à ce jour, il n’infecte qu’un genre d’amibe.

Cela étant, la découverte d’un virus inconnu, actif après 30.000 ans passés dans le sous-sol d'une région arctique, pose question. En effet, l'Arctique est très sensible au changement climatique et fait l’objet d’une exploitation intensive de ses ressources minières et en hydrocarbures. Comme la résurgence de virus actifs mis au jour par la fonte du pergélisol constitue désormais un scénario tout à fait envisageable, l'identification de ces nouveaux organismes prend tout son sens.

Véronique Marsollier le 04/03/2014