Avec ses 100 000 milliards de bactéries, virus et autres micro-organismes, notre microbiote intestinal n’est pas seulement indispensable à la digestion. On lui découvre aujourd’hui un rôle toujours plus influent sur le système immunitaire, la croissance, et des maladies comme la dépression, le diabète ou la maladie de Crohn.

Longtemps cantonné au rôle de tuyauterie où transitent des aliments, le tube digestif a définitivement gagné ses galons d’organe noble et multifonctionnel. Promu « deuxième cerveau », fort de ses 500 millions de neurones répartis tout le long, notre intestin héberge en effet une foule de bactéries, phages, archées, virus et autres champignons non pathogènes affairés à notre bien-être quotidien. Ces 100 000 milliards de micro-organismes, qui se forment durant l’accouchement à partir de la flore fécale et vaginale maternelle, logent pour l’essentiel dans l’intestin grêle et le côlon, représentent plus de la moitié de nos cellules, et pèsent jusqu’à deux kilogrammes chez l’adulte. Baptisé « microbiote intestinal », cet écosystème n’en finit pas d’intriguer les biologistes.

« Le séquençage haut débit de l’ADN a déjà permis d’identifier plus de mille espèces microbiennes différentes dans l’intestin humain (le métagénome intestinal), mais certaines séquences génétiques ne correspondent à aucune espèce connue, pointe François Leulier, directeur de l’Institut de génomique fonctionnelle de Lyon. Nous sommes donc encore loin de connaître tous les acteurs de cette communauté ». Les interactions qui lient ces microbes entre eux, et celles existant entre cette population et son hôte, sont également constellées de points d’interrogations…

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La conférence soulève la question de l’origine des virus géants et de leur mode d’évolution. De nombreuses surprises pourraient surgir de l’étude de ces géants et permettre d’élucider le rôle qu’ils ont pu jouer dans l’apparition de la vie sur Terre.

Depuis leur découverte au milieu du XIX^e siècle, on a toujours considéré que les virus n’étaient pas retenus par le filtre conçu par Chamberland pour isoler les microbes. C’est en 2003 que la découverte du premier virus géant, Mimivirus, a démontré l’existence de virus visibles au microscope optique, possédant un génome à ADN comparable en complexité à celui des bactéries. Depuis, d’autres virus géants ont été isolés démontrant qu’ils ne sont pas rares, mais ont bien été occultés pour des raisons historiques. Alors que l’on commençait à proposer une théorie sur l’origine et l’évolution des virus à ADN, a surgi la découverte d’une nouvelle famille de virus géants, les Pandoravirus. Ces virus, différents par leur morphologie, présentent des génomes de complexité comparable aux plus petites cellules eucaryotes. Plus de 90% des protéines codées par leurs génomes ne ressemblent à rien de connu, suggérant qu’ils pourraient avoir une origine différente des autres virus.

C’est finalement en prospectant le pergélisol que nous avons réactivé deux virus géants de plus de 30 000 ans, Pithovirus sibericum, qui bien que partageant la morphologie des Pandoravirus, correspond à une troisième famille de virus, enfin Mollivirus sibericum, de morphologie sphérique et premier membre de la quatrième famille de virus géants. La découverte de 3 nouvelles familles en seulement 3 ans démontre que nous sommes loin d’avoir prospecté la biodiversité virale. Une des surprises apportée par l’analyse des génomes de chacune des nouvelles familles de virus géants a été le nombre de gènes unique à chacune des familles, également absents des bases de données de séquences. On ne peut rien dire de plus du tiers de leurs gènes bien qu’ils soient tous exprimés ils codent donc pour des protéines totalement originales.

Intervenante : Chantal Abergel, chercheure à l’Institut de Microbiologie de la Méditerranée (Marseille) proposée dans le cadre du colloque de l’Association Française de Cristallographie.

Plus d’informations sur le site du colloque

En lien avec l’exposition Bling Bling ! L’art de scruter la matière