Les mirusvirus sont des virus à ADN aux génomes complexes, largement répandus dans les océans, les mers, les rivières et lacs du globe où ils infectent les eucaryotes unicellulaires. Leur découverte en 2023 lors de l'expédition Tara Ocean avait notamment contribué à une meilleure compréhension d'un premier groupe majeur de mirusvirus : l'ordre
Demutovirales. L'expédition avait également élargi la diversité connue du premier groupe de virus géants connus : les nucléocytovirus.
Une révision de l'évolution des virus géants
Dans un article paru dans Nature Microbiology, les chercheurs ont reconstruit plus de 1200 génomes de mirusvirus, à partir de milliers d'échantillons d'eau douce et de mer. Cette analyse a permis de classer officiellement les mirusvirus comme un deuxième phylum de virus géants, aux côtés des nucléocytovirus.
Parmi les découvertes majeures figurent plusieurs caractéristiques génétiques inattendues, qui révèlent un mode de vie radicalement différent chez la plupart des mirusvirus nouvellement décrits :
- Les mirusvirus ont des génomes gigantesques et modulaires, proches fonctionnellement des virus géants connus, mais avec une architecture génétique originale. De nombreux mirusvirus sont constitués de plusieurs centaines d'introns : des portions de gènes non codantes qui sont exclus de la séquence d'ARN durant son épissage grâce à une structure protéique complexe appelée spliceosome, localisé uniquement dans le noyau.
- Les introns de mirusvirus sont souvent insérés dans des gènes structuraux clés (capside, queue, portail) et dans certains cas contiennent des endonucléases, suggérant qu'ils sont actifs et mobiles, capables de se propager dans le génome viral.
- Les mirusvirus se caractérisent par une dépendance au noyau pour se répliquer, contrairement aux autres virus géants qui possèdent une machinerie de réplication dans le cytoplasme. Les mirusvirus utilisent donc directement les mécanismes nucléaires de leur hôte pour la réplication, la transcription et l'épissage.
- La distribution considérable de ces mirusvirus, particulièrement à la surface des océans, indique qu'ils infectent des protistes essentiels au fonctionnement des écosystèmes marins.
Les analyses suggèrent donc que certaines lignées de mirusvirus ont évolué pour se répliquer dans le cytoplasme, tandis que d'autres ont colonisé le noyau cellulaire. Ce basculement vers le noyau pourrait expliquer leur très grande diversification.
Un nouveau regard sur la virologie marine
En révélant des virus géants, riches en introns et présents dans le noyau, cette étude repousse les frontières des connaissances en virologie et ouvre la voie à de nouvelles recherches autour de plusieurs thématiques :
- les mécanismes d'épissage viral (autrement dit, les stratégies utilisées par les virus pour faire enlever les introns de leurs ARN et produire leurs protéines), rares chez les virus,
- l'influence des mirusvirus sur la physiologie des eucaryotes marins,
- leur rôle dans la dynamique des écosystèmes océaniques.
Les mirusvirus apparaissent désormais comme un acteur majeur de la biodiversité marine et une zone grise essentielle pour comprendre l'histoire évolutive des virus géants.