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Enfermé dans les sols et les lits des rivières arctiques glacials se trouve un monde regorgeant de microbes anciens. Bactéries et virus qui existaient il y a des milliers d’années sont figés dans le temps à l’intérieur de couches préhistoriques de pergélisol.
Le réchauffement des températures pourrait faire fondre une grande partie de la glace et libérer ces microbes de leurs prisons givrées. Une fois libres, des agents pathogènes inconnus pourraient infecter les humains ou d’autres animaux.
« Le risque est appelé à augmenter dans le contexte du réchauffement climatique, dans lequel la fonte du pergélisol continuera de s’accélérer et de plus en plus de personnes peupleront l’Arctique », Jean-Michel Claverieun biologiste informatique de l’Université d’Aix-Marseille en France qui étudie les virus anciens et exotiques, a déclaré TheBuzzly.
Jusqu’à présent, les scientifiques n’ont étudié que les virus du pergélisol qui infectent les organismes unicellulaires appelés amibesparce que ces virus sont inoffensifs et fournissent un bon modèle pour d’autres qui peuvent se cacher sous la glace.
« Nous ne risquerons jamais d’isoler un virus éventuellement capable d’infecter les mammifères modernes », a déclaré Claverie à Live Science dans un e-mail. « Nous n’avons pas de preuve formelle que des virus autres que les virus spécifiques à l’amibe pourraient survivre aussi longtemps, mais il n’y aurait aucune raison de ne pas le faire, car tous les virus ont fondamentalement la même propriété d’être des particules inertes lorsqu’ils sont en dehors de leurs cellules hôtes. Nous n’avons pas Je souhaite prendre le risque immense de déclencher une nouvelle pandémie avec des virus « zombies » inconnus d’un passé lointain juste pour démontrer que nous avons raison ».
Des agents pathogènes ressuscités à partir de touffes de laine de mammouth aux particules cachées dans les intestins pétrifiés d’un loup de Sibérie, voici huit virus que les scientifiques ont extraits du pergélisol.
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1. Pithovirus sibéricum
Pithovirus sibéricum est l’un des plus gros virus jamais découverts. Mesurant environ 1,5 micromètre de long, il a à peu près la taille d’une petite bactérie et appartient à un groupe connu sous le nom de « virus géants », qui sont des virus à ADN double brin visibles (à quelques exceptions près) au microscope optique. P. sibericum ressemble à un ovale à paroi épaisse avec une ouverture à une extrémité et est coiffé d’une structure en liège et d’une grille en forme de nid d’abeille.
Découverte de scientifiques à la recherche d’agents pathogènes inconnus P. sibericum niché au fond d’un noyau d’ancien pergélisol sibérien extrait en 2000 de la Kolyma, dans l’Extrême-Orient russe. Ils ressuscité le virus vieux de 30 000 ans en exposant un échantillon de pergélisol à des amibes, qui sont les seules P. sibericum hôtes. (Le virus est inoffensif pour les humains et les autres animaux.)
« Notre protocole consiste à mettre des cultures d’amibes (en laboratoire) en contact avec divers échantillons, dans l’espoir qu’ils contiendront des virus capables d’infecter les amibes », a déclaré Claverie.
Les chercheurs ont nommé le virus d’après le mot grec « pithos », qui fait référence à de grands récipients, ou amphores, utilisés par les anciens Grecs pour stocker le vin et la nourriture. Ils ont publié leurs résultats dans une étude de 2014 dans la revue PNAS.
2. Mollivirus sibéricum
Mollivirus sibéricum a été retrouvé gelé dans le même échantillon de pergélisol sibérien vieux de 30 000 ans que P. sibericum. M. sibericum les particules sont plus petites que celles de P. sibericum (0,6 à 1,5 micromètre de long) – mais eux aussi sont visibles au microscope optique et sont qualifiés de virus géants. Le virus à peu près sphérique est entouré d’une couche protectrice poilue et peut produire et libérer 200 à 300 nouvelles particules virales à partir de chaque amibe qu’il infecte.
Bien que M. sibericum ne présente aucun danger pour les humains et les autres animaux, la découverte de deux virus anciens dans un seul échantillon suggère que des agents pathogènes dormants peuvent souvent se cacher dans le pergélisol, ont averti les chercheurs dans une étude de 2015 publiée dans la revue PNAS.
« Nous ne pouvons pas exclure que des virus distants d’anciennes populations humaines (ou animales) sibériennes puissent réapparaître à mesure que les couches de pergélisol arctique fondent et/ou sont perturbées par des activités industrielles », ont-ils écrit dans l’étude.
3. Mammouth Pithovirus
pithovirus du mammouth est la deuxième souche de Pithovirus enregistrée et a été isolée d’une touffe de laine de mammouth pétrifiée vieille de 27 000 ans découverte sur les rives de la rivière Yana dans l’Extrême-Orient russe. P. mammouth a une particule large et allongée qui mesure 1,8 micromètre de long et affiche une structure semblable à celle du liège comme P. sibericum. Les amibes sont son seul hôte.
Claverie et ses collègues ont décrit P. mammouth dans une étude publiée plus tôt cette année. Cette recherche a identifié 13 virus « zombies » ressuscités à partir du pergélisol sibériendont trois — P. mammouth, mégavirus mammouth et mammouth pandoravirus — ont été découverts dans le même échantillon préhistorique contenant de la laine de mammouth.
4. Mammouth pandoravirus
P. mammouth est une souche de la famille des virus Pandoraviridae, qui constituent la grande majorité des virus ressuscités à partir du pergélisol. Les Pandoravirus sont des virus géants infectant les amibes qui ont de grosses particules en forme d’amphore mesurant jusqu’à 1,2 micromètre de longueur.
Les chercheurs ont découvert P. mammouth dans l’échantillon congelé de laine de mammouth vieux de 27 000 ans provenant de la berge de la rivière Yana et dans le contenu pétrifié vieux de 28 600 ans de l’estomac d’un mammouth dans les îles Lyakhovsky au large des côtes du nord-est de la Russie.
L’équipe a exposé le nouveau pandoravirus souche à une culture d’amibes, ainsi qu’à des cellules humaines et de souris, ce qui est le protocole standard pour vérifier que les virus ne peuvent pas infecter les cellules de mammifères.
5. Yœdome de Pandoravirus
Yédome de Pandoravirus est le plus ancien virus ressuscité du pergélisol à ce jour. Les chercheurs ont découvert l’agent pathogène infectant les amibes vieux de 48 500 ans dans des dépôts glacés sous un lac à Yukechi Alas, dans l’Extrême-Orient russe. P.yedoma est l’un des 13 virus « zombies » décrits dans l’étude publiée le 18 février dans le journal Virus et a une grosse particule en forme d’œuf qui mesure 1 micromètre de long.
Les chercheurs datent les virus enfermés dans le pergélisol à l’aide de radiocarbone, qui est un type de carbone radioactif qui se désintègre à un rythme connu et peut aider à déterminer l’âge des matières organiques. Dans les échantillons de plus de 50 000 ans, cependant, la quantité restante de carbone radioactif est si faible que les techniques actuelles ne peuvent pas dater avec précision le matériau.
6. Mégavirus Mammouth
mégavirus mammouth est le premier virus découvert dans le pergélisol appartenant à la famille des Mimiviridae.
Les mimivirus ont été les premiers virus que les chercheurs ont classés comme virus géants, après les avoir découverts dans l’eau d’une tour de refroidissement à Bradford, en Angleterre, en 1992. Les mimivirus infectent les amibes et ont des particules de 0,5 micromètre de diamètre et enfermées dans une capsule avec 20 , facettes triangulaires. Les mégavirus, tels que Monsieur Mammouthappartiennent à une sous-famille des Mimiviridae et ont les mêmes caractéristiques.
Les chercheurs ont isolé la nouvelle souche d’un amas de glace et de laine de mammouth vieux de 27 000 ans découvert sur la rive de la rivière Yana, ainsi que P. mammouth et P. mammouth.
7. Le virus du lupus Pacman
Les Pacmanvirus sont un groupe récemment découvert de virus infectant les amibes apparentés de loin au virus de la peste porcine africaine de la famille des Asfarviridae. Les scientifiques les ont nommés d’après le jeu vidéo « Pac-Man » parce que, lorsqu’ils sont brisés, la coque protéique ressemble à une bouche béante.
virus lupus pacman est le troisième membre enregistré de ce groupe et la première souche isolée du pergélisol, plus précisément des restes intestinaux congelés d’un loup de Sibérie vieux de 27 000 ans (Canis lupus). Les scientifiques ont décrit le virus nouvellement décongelé, qu’ils ont découvert sur le site de Yana, dans l’étude publiée plus tôt cette année.
Les Pacmanvirus sont classés comme des virus géants, mais la nouvelle souche découverte ne mesure que 0,2 micromètre de long et est invisible au microscope optique.
8. Cedratvirus lena
Les Cedratvirus sont des virus géants infectant les amibes qui appartiennent à un sous-groupe de la famille des Pithovirus, qui comprend P. sibericum et mammouth. Les scientifiques ont isolé trois souches auparavant inconnues de Cédratvirus à différents endroits de l’Extrême-Orient russe et les a décrits dans l’étude publiée plus tôt cette année.
Les chercheurs ont extrait Lena du cédratvirus du pergélisol sur les rives boueuses de la rivière Lena dans l’Extrême-Orient russe. La nouvelle souche a une particule allongée mesurant 1,5 micromètre de longueur qui ressemble à celle de P. sibericummais il a deux structures en forme de liège à chaque extrémité au lieu d’une.
L’équipe a récolté deux autres Cédratvirus souches de l’Extrême-Orient russe : C.kamtchatkadu sol gelé de la péninsule du Kamtchatka, et C.duvannyde la boue coulant dans la rivière Kolyma à la suite du dégel du pergélisol d’âges variés.
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