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L'origine des virus et leurs rôles possibles dans les transitions évolutionnaires majeurs

Patrick Forterre, 2006

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Rousseau Flavia - Robert Lou

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- Hypothèse des virus en premier - Hypothèse de l'évasion - Hypothèse de la réduction

Nombreuses incohérences !!!

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Index

1. Les virus, de vieux joueurs dans l'évolution de la vie
2. Les trois hypothèses de l'origine des virus
3. L'origine des virus à ADN
4. Les virus et l'origine de l'ADN
5. Les virus et l'origine des trois domaines
6. Les virus et l'origine du noyau eucaryote

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1. Les virus, de vieux joueurs dans l'évolution de la vie

Arguments convainquants :

Rétrotrancriptase :

ARN → ADN

Homologies virus eucaryotes et procaryotes :

évolution commune

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Alignement des séquences :

Suggère 2 hypothèses :

• topoisomerase type II eucaryote
• topoisomérase type II du phage T4
• ADN gyrase bactérienne

• divergence de la séquence T4 avant LUCA
• évolution rapide à partir d'une séquence bactérienne

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Hypothèse des virus en premiers

soupe primitive

= molécules libres en compétition les unes avec les autres

Les virus auraient émergé dans un contexte acellulaire ???

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Problème... apparus après les ribosomes ancestraux ???

Nécessité d'un métabolisme pour : → précurseurs de la synthèse d'ADN → apport en énergie

Protocellules

capsomère = protéines

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Hypothèse de l'évasion

Virus = fragments de génome échappés avant LUCA

Mécanismes des cellules anciennes à ARN moins complexes

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Hypothèse de la réduction

= transformation d'un organisme cellulaire en organisme virale

Petites cellules d'ARN = endosymbiotes parasitaires → perte de leurs machineries de réplication

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3. L'origine des virus à ADN

2 possibilités :

• évolution à partir de virus à ARN
• évolution indépendament des virus à ARN

Homologie virus ARN / virus ADN

→ Faible spécificité de l'ARN polymérase ARN dépendante

virus de la mosaïque de Brome

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4. Les virus et l'origine de l'ADN

L'ADN aurait une origine virale !

Phage S-2L Relique de cette premiere transition

Enzyme virale : RNR-> ribonucléotide réductase TdS -> thymidylate synthase

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4. Les virus et l'origine de l'ADN

Recrutement de nouvelles protéines

ADN polymérase ADN dépendante

Enzyme virale : RNR-> ribonucléotide réductase TdS -> thymidylate synthase

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5. Les virus et l'origine des trois domaines

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Hypothèse 3 virus, 3 domaines

→ Machinerie de réplication de l'ADN différentes entre les eucaryotes et les archées

→ Existence de trois lignées cellulaires distinctes

→ Individus des différents domaines infectés par différents types de virus

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6. Les virus et l'origine du noyau eucaryote

Problèmes : → double membrane → absence de pores nucléaires

virus à ADN double brin

Problème : → origine membrane actuelle des eucaryotes

appareil de traduction

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Archéon

6. Les virus et l'origine du noyau eucaryote

virus à ADN double brin

membrane eucaryote

appareil de traduction archéen

Urcaryote

→ Proto-eucaryote ancestral

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Conclusion

→ Virus pas inclus dans l'arbre du vivant (absence de ribosomes) → Nouvelles hypothèses : résoudre les problèmes sur les relations anciennes entre les trois domaines → Virosphère = réservoir de protéines virales : influence sur l'évolution → De nombreux mécanismes moléculaires encore inconnus...

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Sources :

pubmed.ncbi.nlm.nih.gov www.medecinesciences.org planet-vie.ens.fr exobiologie.fr www.futura-sciences.com www.polytechnique-insights.com prints.sciencesource.com https://www.sciencedirect.com/

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Merci de votre écoute.

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