Figure 1. Le virus de la mosaïque du tabac (à gauche), vu ici par microscopie électronique à transmission, a été le premier virus à être découvert. Le virus provoque des maladies chez le tabac et d’autres plantes, telles que l’orchidée (à droite). (crédit a: ARS de l’USDA; crédit b: modification des travaux du Service forestier de l’USDA, Archives du Département de pathologie végétale de l’Université d’État de Caroline du Nord; données à l’échelle de Matt Russell)

Découverte et détection

Les virus ont été découverts pour la première fois après le développement d’un filtre en porcelaine — le filtre Chamberland-Pasteur — capable d’éliminer toutes les bactéries visibles au microscope de n’importe quel échantillon liquide. En 1886, Adolph Meyer a démontré qu’une maladie des plants de tabac — la maladie de la mosaïque du tabac — pouvait être transférée d’une plante malade à une plante saine via des extraits de plantes liquides. En 1892, Dmitri Ivanowski a montré que cette maladie pouvait être transmise de cette manière même après que le filtre Chamberland-Pasteur eut éliminé toutes les bactéries viables de l’extrait. Pourtant, il a fallu de nombreuses années avant qu’il ne soit prouvé que ces agents infectieux « filtrables” n’étaient pas simplement de très petites bactéries, mais qu’ils constituaient un nouveau type de très petites particules pathogènes.

La plupart des virions, ou particules virales simples, sont très petits, d’environ 20 à 250 nanomètres de diamètre. Cependant, certains virus récemment découverts chez les amibes mesurent jusqu’à 1000 nm de diamètre. À l’exception des gros virions, comme le poxvirus et d’autres gros virus à ADN, les virus ne peuvent pas être vus au microscope optique. Ce n’est qu’avec le développement du microscope électronique à la fin des années 1930 que les scientifiques ont eu leur première bonne vue de la structure du virus de la mosaïque du tabac (TMV) (Figure 1), discuté ci-dessus, et d’autres virus (Figure 2). La structure de surface des virions peut être observée à la fois par microscopie électronique à balayage et par microscopie électronique à transmission, tandis que les structures internes du virus ne peuvent être observées que sur des images d’un microscope électronique à transmission. L’utilisation de la microscopie électronique et d’autres technologies a permis la découverte de nombreux virus de tous types d’organismes vivants.

Figure 2. Dans ces micrographies électroniques de transmission, (a) un virus est éclipsé par la cellule bactérienne qu’il infecte, tandis que (b) ces cellules d’E. coli sont éclipsées par les cellules du côlon cultivées. (crédit a: modification des travaux par le département des États-Unis. de l’énergie, Bureau des sciences, LBL, PBD; crédit b: modification des travaux de J.P. Nataro et S. Sears, inédit. données, CDC; données à l’échelle de Matt Russell)

Évolution des virus

Bien que les biologistes aient accumulé une quantité importante de connaissances sur l’évolution des virus actuels, on en sait beaucoup moins sur l’origine des virus en premier lieu. Lorsqu’ils explorent l’histoire évolutive de la plupart des organismes, les scientifiques peuvent examiner les enregistrements fossiles et des preuves historiques similaires. Cependant, les virus ne se fossilisent pas, de sorte que les chercheurs ne peuvent émettre des hypothèses sur l’histoire évolutive des virus qu’en étudiant comment les virus d’aujourd’hui évoluent et en utilisant des informations biochimiques et génétiques pour créer des histoires de virus spéculatives.

Alors que la plupart des résultats s’accordent sur le fait que les virus n’ont pas un seul ancêtre commun, les chercheurs n’ont pas encore trouvé une seule hypothèse sur les origines du virus qui soit pleinement acceptée dans le domaine — et qui explique pleinement les virus et leurs caractéristiques. Il y a cependant trois hypothèses qui sont devenues les plus acceptées:

• Hypothèse de dévolution ou de régression. Cette hypothèse propose d’expliquer l’origine des virus en suggérant que les virus ont évolué à partir de cellules vivantes libres. Cependant, de nombreuses composantes de la façon dont ce processus a pu se produire sont un mystère.
• Hypothèse d’évasion ou de progression. Cette hypothèse tient compte des virus ayant un génome à ARN ou à ADN et suggère que les virus proviennent de molécules d’ARN et d’ADN qui se sont échappées d’une cellule hôte. Cependant, cette hypothèse n’explique pas les capsides complexes et autres structures sur les particules virales.
• Hypothèse d’auto-réplication. Cette hypothèse postule un système d’auto-réplication similaire à celui d’autres molécules auto-répliquantes, évoluant probablement aux côtés des cellules sur lesquelles elles dépendent en tant qu’hôtes; les études de certains agents pathogènes des plantes soutiennent cette hypothèse.

Un autre problème pour ceux qui étudient les origines et l’évolution virales est leur taux élevé de mutation, en particulier le cas des rétrovirus à ARN comme le VIH / SIDA.

Au fur et à mesure des progrès technologiques, les scientifiques développeront et affineront d’autres hypothèses pour expliquer l’origine des virus — ou en créeront de nouvelles. Le domaine émergent appelé systématique moléculaire des virus tente de le faire à travers des comparaisons de matériel génétique séquencé. Ces chercheurs espèrent un jour mieux comprendre l’origine des virus, une découverte qui pourrait conduire à des avancées dans les traitements des affections qu’ils produisent.

Contribuez!

Améliorer cette pageen savoir plus