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Nouvelles infos sur les Anellovirus et leur nature

Des recherches récentes montrent la diversité et l'importance potentielle des anellovirus pour la santé humaine.

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Les récentes améliorations de la technologie de séquençage et la baisse des coûts ont vraiment aidé les chercheurs à dénicher de nouveaux virus. Les virus sont partout dans notre environnement, vivant dans des conditions variées, et les scientifiques bossent dur pour les classer. Les méthodes modernes, comme la métaviromique, permettent aux chercheurs de découvrir plein de nouveaux virus qu'on ne connaissait pas auparavant.

Comprendre les Anellovirus

Les anellovirus sont de petits virus qui ont de l'ADN circulaire et simple brin. Ils mesurent généralement entre 1,6 et 3,9 kilobases (kb). Un des premiers et des plus connus anellovirus est le virus torque teno, trouvé dans un échantillon de sang d'un patient atteint d'hépatite en 1997. Les chercheurs pensaient que ces virus pouvaient être responsables de maladies, surtout chez les personnes ayant un système immunitaire affaibli ou dans les échantillons de sang. Cependant, il semble maintenant que les anellovirus ne sont pas nuisibles et qu'on les trouve souvent chez des individus en bonne santé.

À cause de leur nature, les anellovirus n'ont pas reçu autant d'attention dans l'étude des virus. Beaucoup de détails sur leur composition génétique, leur variété et leurs fonctions restent flous. Cependant, l'intérêt récent pour la recherche de plus de virus et l'examen de la façon dont les anellovirus pourraient aider dans les thérapies a relancé la recherche à leur sujet.

Découverte des Anellovirus

Ces dernières années, les chercheurs ont identifié un large éventail d'anellovirus. On a trouvé ces virus dans divers échantillons, y compris des transfusions sanguines, des selles, de la salive, de l'urine et de la bile. Cela suggère qu'ils sont courants dans le corps humain et peuvent exister dans de nombreux tissus différents. Ils ont aussi été découverts chez d'autres mammifères, prouvant qu'ils ne sont pas limités aux humains.

Actuellement, il y a 156 espèces d'anellovirus classées en 30 groupes. La Classification a été un peu floue à cause de leurs différences génétiques avec d'autres virus similaires. Récemment, des propositions suggèrent que les anellovirus devraient être placés dans une nouvelle catégorie appelée Commensaviricota.

Structure des Anellovirus

On peut diviser les anellovirus en quatre groupes principaux. Le premier groupe, Alphatorquevirus, a les plus grands Génomes. Le deuxième groupe, Betatorquevirus, a des génomes un peu plus petits, et le troisième groupe, Gammatorquevirus, est entre les deux. Chacun de ces virus a une partie de son code génétique appelée cadre de lecture ouvert (ORF), qui est essentielle pour comprendre leur classification et leurs fonctions.

Une caractéristique unique des anellovirus est la séquence riche en arginine au début de leur protéine principale, qui joue un rôle dans le stockage de leur matériel génétique. Comme beaucoup d'autres virus à ADN circulaire, les anellovirus répliquent leur matériel génétique par une méthode spécifique.

Collecte et Analyse des Données

Dans une étude récente, les chercheurs ont utilisé un système appelé Unxplore pour analyser divers ensembles de données sur le microbiome humain pour des séquences liées aux anellovirus. Ils ont examiné les données de 40 études qui comprenaient presque 1 000 échantillons, découvrant un grand nombre de séquences liées aux anellovirus. Leur objectif était d'en apprendre davantage sur la diversité de ces virus dans la population humaine.

Grâce à l'analyse, ils ont trouvé un total de 829 génomes distincts d'anellovirus, enrichissant notre compréhension de ces virus. Ils ont classé leurs découvertes dans une structure arborescente, montrant comment différents virus sont liés entre eux.

L'étude a montré qu'un grand nombre d'un groupe particulier d'anellovirus apparaissait dans un échantillon de salive humaine. Cet échantillon combinait la salive de plusieurs personnes et utilisait des techniques spéciales pour extraire les virus. Ces techniques pourraient avoir contribué à récupérer un grand nombre d'anellovirus, indiquant que d'autres méthodes standards pourraient manquer beaucoup de ces virus.

Modèles dans les Échantillons de Virus

Bien qu'il existe une grande variété d'anellovirus, il ne semble y avoir aucun modèle spécifique dans leur regroupement en fonction de la source des échantillons. La plupart des virus provenaient d'échantillons de sang, probablement car il y a un fort accent sur l'étude des virus dans le sang. Cela soulève des questions sur la possibilité que différents tissus humains aient des variétés différentes d'anellovirus.

Importance de la Recombinaison

La recombinaison est un processus où le matériel génétique peut se mélanger entre différents virus, et il semble que cela se produise fréquemment parmi les anellovirus. L'étude a trouvé un nombre significatif d'événements de recombinaison uniques, montrant comment ces virus changent au fil du temps. La plupart des événements de recombinaison se produisaient entre des virus du même groupe, tandis que les événements entre différents groupes étaient beaucoup plus rares.

Les chercheurs ont examiné les emplacements spécifiques des événements de recombinaison. La plupart des points de rupture se sont produits dans des régions non codantes des génomes des virus, qui ne sont pas responsables de la création de protéines. En revanche, la région principale codante avait très peu de points de rupture. Cela suggère que les principales régions de codage des protéines sont soumises à de fortes contraintes fonctionnelles, rendant difficile l'apparition de nouvelles combinaisons bénéfiques.

Caractéristiques Uniques des Anellovirus

L'étude a examiné les caractéristiques uniques des anellovirus, en se concentrant particulièrement sur le motif riche en arginine au début de leur protéine principale. Les chercheurs ont analysé le nombre de résidus chargés positivement (arginine et lysine) dans ce motif. Ils ont trouvé que les virus dans différents groupes avaient des nombres différents de ces résidus chargés.

Une autre caractéristique importante de ces virus est la boucle de réplication, un segment conservé qui joue un rôle dans la façon dont le virus copie son matériel génétique. La boucle de réplication est présente, mais tous les virus n'ont pas cette région complètement formée dans leurs génomes, ce qui suggère la possibilité d'autres formes de variation génétique.

Implications des Découvertes

La découverte de 829 nouveaux génomes d'anellovirus donne un aperçu de la diversité de ces virus. Cela met en évidence la variabilité génétique et le potentiel de recombinaison parmi eux. Les chercheurs suggèrent que la présence de génomes incomplets pourrait indiquer que les populations d'anellovirus contiennent des formes défectueuses du virus ainsi que des génomes complets.

Comprendre la diversité des anellovirus pourrait aider à développer des traitements médicaux, car ces virus ont déjà montré leur potentiel dans la détection de la suppression du système immunitaire et éventuellement dans les applications de thérapie génique. D'autres découvertes dans ce domaine pourraient révéler plus de détails sur la façon dont les virus à ADN circulaire évoluent et s'adaptent, y compris le rôle de la recombinaison et des génomes défectueux.

Directions Futures en Recherche

À l'avenir, les chercheurs peuvent s'appuyer sur ces découvertes pour améliorer notre compréhension des anellovirus et de leurs rôles dans la santé humaine. En enquêtant sur le manque de boucles de réplication et de motifs riches en arginine dans certains génomes, ils pourraient obtenir des indices sur le fonctionnement de ces virus.

De plus, de nouvelles études métagénomiques pourraient aider à combler les lacunes dans nos connaissances sur la diversité globale des anellovirus dans divers Microbiomes humains. Les efforts pour explorer comment les virus interagissent les uns avec les autres et avec leurs hôtes humains pourraient conduire à de meilleures idées sur l'évolution virale et leurs impacts potentiels sur la santé.

En élargissant la recherche dans ces domaines, les scientifiques pourront mieux caractériser les anellovirus, leurs caractéristiques génomiques et leurs applications possibles en médecine et en biotechnologie. Cela enrichira non seulement notre compréhension du microbiome humain, mais améliorera aussi les stratégies de gestion des conditions de santé influencées par les infections virales.

Conclusion

La recherche continue sur les anellovirus met en lumière la complexité et la variabilité de ces petits virus. Avec les avancées dans la technologie de séquençage et les méthodes métagénomiques, les scientifiques découvrent une multitude d'informations sur la diversité génétique des anellovirus et leurs rôles potentiels dans la santé humaine. À mesure que les chercheurs poursuivent l'exploration de ces aspects, ils pourraient débloquer de nouvelles possibilités pour les thérapeutiques et diagnostics viraux, améliorant finalement notre compréhension du microbiome humain et de sa relation avec divers virus.

En résumé, la connaissance croissante autour des anellovirus souligne le besoin de recherche continue. Alors que les scientifiques s'efforcent de déchiffrer les complexités de ces virus, ils nous rapprochent de la compréhension de leur importance dans la santé et la maladie humaines. Grâce à une exploration continue, nous pourrions mieux exploiter les capacités de ces virus pour des applications bénéfiques en médecine, ouvrant la voie à des stratégies thérapeutiques innovantes.

Source originale

Titre: Diversity and evolution of the human anellome

Résumé: Anelloviruses are a group of small, circular, single-stranded DNA viruses that are found ubiquitously across mammalian hosts. Here, we explored a large number of publicly available human microbiome datasets and retrieved a total of 829 anellovirus genomes, substantially expanding the known diversity of these viruses. The majority of new genomes fall within the three major human anellovirus genera: Alphatorquevirus, Betatorquevirus and Gammatorquevirus, while we also present one new genome of the under-sampled Hetorquevirus genus. The phylogeny reconstructed from the conserved ORF1 gene reveals three additional, previously undescribed, human anellovirus clades. We performed recombination analysis and show evidence of extensive recombination across all human anelloviruses. Interestingly, more than 95% of the detected events are between members of the same clade and only 15 inter-clade recombination events were detected. The breakpoints of recombination cluster in hotspots at the ends and outside of the ORF1 gene, while a recombination coldspot was detected within the gene. Our analysis suggests that anellovirus evolution is governed by homologous recombination, however events between distant viruses or ones producing chimaeric ORF1s likely lead to non-viable recombinants. The large number of genomes further allowed us to examine how essential genomic features vary across anelloviruses. These include functional domains in the ORF1 protein and the nucleotide motif of the replication loop region, required for the viruses rolling-circle replication. A subset of the genomes assembled in both this and previous studies are completely lacking these essential elements, opening up the possibility that anellovirus intracellular populations contain defective virus genomes (DVGs). Overall, our study highlights key features of anellovirus genomics and evolution, a largely understudied group of viruses whose potential in virus-based therapeutics is recently being explored.

Auteurs: Spyros Lytras, S. Modha, J. Hughes, R. J. Orton

Dernière mise à jour: 2024-05-15 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.13.593858

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.13.593858.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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