Les microbes apparus il y a des milliards d’années ont peut-être fait de notre système immunitaire ce qu’il est aujourd’hui.
De nouvelles recherches menées par l’Université du Texas (UT) suggèrent que des organismes complexes comme nous n’auraient peut-être pas été aussi bien équipés pour lutter contre les virus sans les dons conféré par nos ancêtres unicellulaires.
Bien avant l’apparition de la vie multicellulaire, notre planète abritait un groupe très répandu de microbes ancestraux.
Les descendants vivants de ces anciens microbes n’étaient que découvert en 2015, grâce à des traces de leur ADN, au fond de l’océan entre le Groenland et la Norvège. Cinq ans plus tard, les formes de vie qui se cachent – un superphylum des archées appelées Asgard – étaient cultivé avec succès au laboratoire pour la première fois.
UNAu premier coup d’oeil, sous le microscope, ils ressemblait beaucoup à des bactériesMais les cellules des archées sont, du point de vue de l’évolution, plus proches des formes de vie eucaryotes, comme les plantes et les animaux, que de leurs cousines microbiennes plus simples.
Sur la base de leurs génomes, certains scientifiques pensent que les archées d’Asgard et nos ancêtres eucaryotes se sont séparés Il y a 2 milliards d’annéesouvrant la voie à toute vie complexe sur Terrey compris les animaux, les plantes, les champignons, les protistes et la plupart des algues.
Quelle que soit l’apparence de cet ancêtre commun, à un moment donné, ils ont dû incorporer un noyau dans leur structure de base. Certains scientifiques soupçonnent les ancêtres d’Asgard développé à partir d’un virusqui a établi un compartiment protecteur appelé usine viraleLes mitochondries, quant à elles, pourraient provenir de l’absorption d’un ancêtre bactérien.
Aujourd’hui, on sait très peu de choses sur la manière dont les archées vivantes se protègent des menaces telles que les bactéries ou les virus, il est donc difficile d’explorer ces hypothèses en détail.
Des chercheurs de l’UT ont désormais utilisé un programme d’intelligence artificielle pour passer au peigne fin un ensemble nouvellement élargi de génomes Asgard afin d’identifier d’anciennes défenses immunitaires.
L’équipe a trouvé ce cComparés aux bactéries, les archées d’Asgard ont développé un large éventail de systèmes de défense, dont certains sont également innés chez les eucaryotes.
De tous les systèmes de défense des génomes des archées d’Asgard analysés, environ 2 % étaient liés à une protéine immunitaire, appelée vipérinequi combat un large éventail d’infections virales en « faisant taire » apparemment la reproduction virale.
Aujourd’hui, la vipérine joue un rôle dans le système immunitaire de toute vie complexe sur Terre, ce qui suggère qu’elle était présente chez le dernier ancêtre commun des archées et des eucaryotes.
Selon les nouvelles découvertes, les vipérines eucaryotes et les vipérines d’Asgard sont des « protéines sœurs et partagent un ancêtre commun ».
« Cela signifie que non seulement les eucaryotes ont obtenu toutes ces protéines structurelles riches que nous avons déjà vues chez les Asgards », explique Selon le biologiste intégrateur Brett Baker de l’Université du Texas, « on dit maintenant que même certains des systèmes de défense des eucaryotes proviennent des Asgards. »
Outre la vipérine, près de 8 % des gènes de défense des archées d’Asgard analysés étaient associés aux argonautes. Il s’agit de protéines immunitaires qui découpent l’ADN pour stopper la propagation d’un virus.
Dans tous les domaines de la vie sur notre planèteDes archées et bactéries aux eucaryotes, les argonautes agissent comme des « systèmes immunitaires programmables ».
Pour tester le comportement de ces protéines dans les cellules vivantes, les chercheurs ont pris les instructions génétiques pour les vipérines à partir des génomes des archées d’Asgard et les ont clonées dans Escherichia coli bactéries. Lorsqu’un virus était introduit, les cellules bactériennes montraient des signes de protection.
« Les infections virales sont l’une des pressions évolutives que nous subissons depuis le début de la vie, et il est essentiel de toujours avoir une sorte de défense », explique Pedro Leão, qui a mené la recherche alors qu’il était au laboratoire de Baker à l’UT.
« Lorsque les bactéries et les archées ont découvert des outils qui fonctionnaient, ils ont été transmis et font toujours partie de notre première ligne de défense. »
Grâce aux microbes.
L’étude a été publiée dans Nature Communications.
