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Et si les virus étaient les principaux guides de l’évolution humaine ?

20 Juil 2016 | 2 commentaires

mutation-adptative

Décidément, nous ne sommes plus maitres de rien… il y a pas si longtemps, nous apprenions que notre système immunitaire pourrait être à l’origine de notre comportement, voir de notre personnalité et aujourd’hui nous allons découvrir que les virus auraient été le principal moteur, voir conducteur de notre évolution.

Des scientifiques ont réalisé une très grande analyse de données pour révéler l’étendue de l’impact des virus sur l’évolution des humains et d’autres mammifères. Leurs résultats suggèrent que 30% de toutes les adaptations des protéines, depuis que les humains se sont séparés des chimpanzés, ont été induite par des virus.

Quand un changement environnemental se produit, les espèces sont capables de s’y adapter par les mutations de leur ADN. Bien qu’elles se produisent au hasard, par chance, certaines permettent à l’organisme de mieux s’adapter à son nouvel environnement. Elles sont ainsi appelées mutations adaptatives.

Durant la dernière décennie, les scientifiques ont découvert un grand nombre de mutations adaptatives dans de nombreux emplacements différents dans le génome humain et d’autres mammifères. Cette omniprésence de mutations adaptatives est étrange. Quel genre de pression environnementale pourrait éventuellement conduire à tant d’adaptation dans tant de parties du génome ? Les virus sont des suspects idéaux, car ils sont toujours présents, en constante évolution et interagissent avec des centaines de milliers de protéines.

Selon le principal auteur de l’étude, David Enard, de l’université de Stanford :

Quand vous avez une pandémie ou une épidémie à un moment donné dans l’évolution, la population qui est ciblée par le virus s’adapte, ou disparait, nous le savions, mais ce qui nous a surpris est la force et la clarté du modèle que nous avons trouvé.

De précédentes recherches sur les interactions entre les virus et les protéines ont mis l’accent sur des protéines individuelles qui sont directement impliquées dans le mécanisme de la réponse immunitaire.Cette étude est la première à s’intéresser à tous les types de protéines.

La grande avancée ici c’est que ce ne sont pas seulement des protéines immunitaires très spécialisées qui s’adaptent contre les virus.

À peu près tous les types de protéine qui entre en contact avec des virus peuvent participer à l’adaptation contre les virus. Il apparait qu’il y a au moins autant d’adaptation en dehors de la réponse immunitaire qu’à l’intérieur.

La première action des chercheurs fut d’identifier toutes les protéines qui sont connues pour interagir physiquement avec les virus. Après avoir examiné des dizaines de milliers de résumés scientifiques, ils ont établi une liste de 1256 protéines dignes d’intérêt sur un total de 9 861.

L’étape suivante consista à former des algorithmes pour parcourir de grandes bases de données génomiques et de comparer l’évolution des protéines interagissant avec les virus à celle d’autres protéines. Les résultats ont révélé que des adaptations ont eu lieu trois fois plus souvent dans les protéines virales par rapport aux interactions avec d’autres protéines.

Selon Dmitri Petrov, également de l’université de Stanford :

La découverte que cette bataille constante avec les virus nous a façonné dans tous les aspects, et pas seulement les quelques protéines qui combattent les infections est profonde.

Tous les organismes ont vécu avec des virus pendant des milliards d’années; ce travail montre que ces interactions ont affecté toutes les parties de la cellule.

Les virus détournent presque toutes les fonctions des cellules d’un organisme hôte afin de se reproduire et se propager, il est donc logique qu’ils dirigent davantage l’évolution de la machinerie cellulaire que d’autres pressions évolutives telles que la prédation ou les conditions environnementales.

L’étude éclaire certains vieux mystères biologiques, comme pourquoi des espèces étroitement apparentées ont évolué des mécanisme biologiques différents pour exécuter des fonctions cellulaires identiques, comme la réplication de l’ADN ou la production de membranes. Avant, les scientifiques ne savaient pas quelle était la force évolutive qui aurait pu induire de tels changements.

L’étude publiée dans eLife : Viruses are a dominant driver of protein adaptation in mammals.

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