Sept 09 : Virus = Etres vivants ??

On redemarre l'année scolaire, on redynamise notre forum, quoi de plus naturel que de relancer un débat !!!!

Et en ces temps de Grippe A, je vous en propose un :
Est-ce-que l'on peut et est-ce que l'on doit considérer les virus comme des êtres vivants ?

Je demande aux plus experts d'entre nous de nous éclairer dans leur réponse sur la définition de virus, de vivant et autres terme scientifiques que les plus néophytes d'entre nous ne maitrise pas, merci d'avance...


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Ceci n'est pas du tout une réponse au débat car je n'y connais rien aux virus, mais je voudrais savoir en combien de temps ça meurt un virus à l'air libre ?
Est ce que c'est très variable selon les virus ?
Est ce que certains ne meurent pas ?
Est ce qu'on peut dire : au bout de x temps, n'importe quel virus est mort ?
Et si oui, combien vaut x ?


Et perso, pour ce que j'en sais je ne considèrerai pas les virus comme des êtres vivants. Parce que je crois (si je ne dis pas de bêtise) qu'un virus,
- c'est quelque chose qui n'a pas la capacité de se reproduire,
- qui est un peu comme une coquille avec juste un peu de matériel génétique à l'intérieur,
- et en plus parce qu'on les aime pas, les virus !

Voilà un débat passionnant que celui de la classification des virus au sein du règne du vivant. Bien entendu il est important de définir précisément certains termes avant de pouvoir engager toute discussion. C'est le cas du mot "vivant" dont la définition peut être purement descriptive tout comme elle peut parfois faire intervenir certaines valeurs morales. Mais comme nous sommes sur un forum "scientifique" je considère également la question posée comme scientifique.

La vision générale du vivant se résume souvent à dire que pour être vivant il faut obligatoirement pouvoir répliquer son matériel génétique soi-même, ce qui signifie pouvoir se reproduire et nécessite donc toute une batterie de gènes particuliers participant à la réplication du matériel génétique tout en disposant d'un métabolisme propre pour que les protéines codées par ces gènes puissent fonctionner. Et c'est généralement là que l'on fixe les limites du vivant en excluant donc les virus de la classification.

Pour ma part, je considère le vivant en rajoutant certaines propriétés qui à mon sens permettent de mieux comprendre l'évolution des différentes formes de vie puisqu'elles sont généralisables à l'ensemble des organismes, même si on inclut les virus.

Tout d'abord, le code génétique est universel, c'est-à-dire qu'une séquence ADN se lit de la même manière, que l'on soit un oiseau, une bactérie ou un virus. Il y a bien sûr quelques exceptions où certains "mots" ou "codons" ne correspondent pas toujours au même acide aminé après traduction de l'ADN en protéine. Mais ces exceptions se retrouvent chez les virus comme chez les bactéries ou certains champignons. Cette universalité implique donc une origine commune à toutes les entités possédant un génome, virus compris (à moins de considérer l'hypothèse quasi improbable que le code génétique ait été inventé deux fois de manière indépendante : une fois chez les virus et une fois chez le reste du vivant). Quel intérêt alors de séparer des entités possédant pourtant des éléments constitutifs identiques et descendants les uns des autres ?

De plus, une des caractéristique du vivant est d'être soumis à différentes pressions évolutives (migration, mutation, sélection naturelle). Les virus ne dérogent pas à la règle et sont parfaitement capable de s'adapter aux pressions de leur environnement. La sélection dirige l'évolution d'un virus qui doit faire face au système immunitaire des hôtes qu'il infecte comme elle favorise l'évolution d'une proie vers l'évitement de son prédateur.
Pour ce qui est du métabolisme propre, que dire de toutes les bactéries intracellulaires obligatoires qui sont complètement dépendantes du métabolisme de leur hôte pour leur propre multiplication ? Ne sont elles pas vivantes, alors que le restant des bactéries pouvant vivre à l'état libre le seraient ? Le fait d'être dépendant d'un autre organisme pour sa propre reproduction signifie-t-il qu'on appartient plus au règne vivant alors que nous descendons justement de ce règne ? L'origine des virus est pour le moment incertaine, il pourrait d'ailleurs y avoir plusieurs origines indépendantes à l'apparition des virus quand on connait leur diversité (diversité qui n'a d'ailleurs aucun égal parmi le reste du vivant si l'on raisonne en nombre d'espèces). Une hypothèse pour certains virus est de dire que ces derniers sont d'anciennes bactéries intracellulaires qui au fil de l'évolution auraient perdu tous les gènes indispensables à leur multiplication en milieu libre du fait qu'elles n'ont fait que sous-traiter cette fonction biologique par l'organisme qu'elle infecte, comme le font les virus. On observe fréquemment ce phénomène de perte de gènes et de réduction de la taille du génome chez de nombreuses bactéries intracellulaires. De plus, le fait d'avoir un métabolisme propre n'implique pas qu'on soit indépendant de tout autres organismes. Un prédateur a beau avoir un métabolisme propre, il ne survit pas si il ne consomme pas d'autres organismes qui ont déjà métabolisé les nombreuses molécules constitutives du vivant.

Enfin, comme on ne trouve que ce que l'on cherche, on ne connait finalement presque rien des virus par rapport à d'autres groupes taxonomiques. C'est d'ailleurs une des raisons pour lesquelles la majorité d'entre nous considère les virus comme des pathogènes plus ou moins redoutables (et que du coup on les aime pas bien, comme dit Margaux! lol). D'ailleurs en latin "virus" signifie "poison". Or de plus en plus on s'aperçoit que certains sont bénéfiques à leur hôte, voire même indispensables. Le génome humain héberge de nombreuses séquences virales intégrées dont certaines sont encore actives, transcrites et traduites et peuvent par exemple intervenir dans la formation du placenta. Outre ces séquences intégrées, qui font maintenant partie du génome qui les héberge, certains virus peuvent protéger leur hôte face à d'autres pathogènes et peuvent donc être considérés comme des mutualistes et non des parasites. Etant donné que les effets pathogènes sont directement attribuables à des parasites, on a échantillonné qu'une infime partie des relations qu'un virus peut entretenir avec son hôte, comme cela a longtemps été le cas pour les bactéries. Il y a fort à parier que de nombreuses fonctions biologiques des organismes dépendent en fait de la présence de certains virus, comme c'est le cas de la digestion qui est très souvent associée à la présence d'une flore bactérienne dans le tube digestif.

Pour ma part, je travaille sur un virus, dans une équipe qui à la base travaillent sur des bactéries intracellulaires. Je ne vois aujourd'hui aucune raison d'avoir un regard différent sur les effets des virus et leur évolution par rapport à ceux des bactéries. Il y a d'ailleurs de nombreuses convergences évolutives (en terme d'effet sur le phénotype de l'hôte) entre les bactéries, champignons et virus, qu'ils soient parasites ou mutualistes.

Tout ça pour dire que réduire le vivant à ce qui possède un métabolisme propre permettant de répliquer son matériel génétique me semble peut intéressant d'un point de vue scientifique. C'est un peu comme séparer l'être humain du reste des organismes. Effectivement il y a des différences entre l'Homme et les autres espèces. Il y en a aussi entre un éléphant et le reste du monde vivant. Pour avoir un définition du vivant qui retrace la généalogie des êtres il faut avant tout se baser sur les points communs et non sur les différences. S'intéresser aux cas particuliers en ignorant le contexte général n'aidera pas à faire avancer la compréhension du vivant.

Aller, réponse courte qui va dans le sens de Julien :
Si l'ADN est la molécule du vivant alors les virus sont vivants. Des parasites, certes, mais vivants.

Pour ma part je me pose toujours la question suivante : il y a t il une quelconque justification à classer ce qui nous entoure et notamment selon une pensée toute Aristotélienne qui aime bien les catégories bien tranchées alors que la nature semble plutôt aimer les choses mal définies.?

Mes deux sous de contribution au débat

La définition de la vie n’est pas acceptée de façon universelle et divise encore les scientifiques, et je pense effectivement que la réponse à la question d’Adrien dépend en fait du sens que l’on donne à ce mot. Il existe un nombre impressionnant de définitions (Chyba and McDonald, 1995), mais a priori aucune ne semble vraiment faire l’unanimité et s’imposer (voir Miconi). Chacune d’entre elle semble poser des problèmes, souvent sous la forme de l’existence de puissants contre-exemples (Cleland et Chyba, 2002). Elles peuvent tout de même être divisées en 2 catégories : celles se focalisant sur les notions de reproduction et d’évolution et celles favorisant l’idée d’auto-production et auto-construction (Villarreal, 2004). L’une d’entre elle, formulée notamment par Joyce (1994) et mieux connue sous le nom de « NASA definition", énonce que la vie serait un système chimique auto-suffisant capable d’évolution darwinienne. Il faut aussi différencier la « vie collective ») et (Miconi, 2007). Elle n’est valable que pour la vie « collective » (l’ensemble des êtres vivants), car les individus (la « vie individuelle » ou propriété d’être en vie) eux-mêmes n’évoluent pas.

L’article de Miconi donne un aperçu très intéressant des propriétés qu'il attribue au vivant :
- être un organisme est un préalable nécessaire
1. Etre organisé : un système avec différentes parties, chacune ayant une fonction dont les autres parties sont dépendantes cette construction mutuelle inclut une frontière entre l’organisme et le monde extérieur.
2. Maintien actif de l’organisation, stabilité (Autopoiesis): auto-régulation, réparation spontanée, maintien de certaines variables quantitatives.
- une croissance autonome: la capacité de transformer la matière externe, le non-soi, et de l’assimiler en soi (Aristote) --> existance d'un métabolisme
- une capacité de régulation
- information génétique : la croissance ne se fait pas au hasard (forme prédéfinie constante d’un individu à un autre). Les êtres vivants sont des organismes ayant un plan de construction inhérent, défini par le code génétique.

Les deux, et le plan et le processus organismal, doivent être pris en compte pour qualifier le vivant.

On retrouve ceci dans un essai de Koshland, qui énonce ce qu’il appelle les « Sept Pilliers de la Vie » :

- The first pillar of life is a Program.
- The second pillar of life is Improvisation.
- The third of the pillars of life is Compartmentalization.
- The fourth pillar of life is Energy.
- The fifth pillar is Regeneration.
- The sixth pillar is Adaptability.
- Finally the seventh pillar is Seclusion.

On peut assez facilement classer les objets de notre entourage dans les catégories « vivant » ou « non-vivant », mais les virus et les prions peuvent être considérés comme des cas-frontières à cause de leur absence d’activité autonome (Villareal, 2004). Comme le disant si bien notre cher Dobzansky, « Nothing in biology make sense except in the light of evolution » : c’est bien du côté de l’histoire évolutive des virus qu’il faudra chercher la réponse, si réponse il a… car je pense aussi, comme l’avançait Nik, et comme le pensent beaucoup de scientifiques, que la question de définir la vie n’a tout simplement pas de réponse intéressante dans l’état actuel des connaissances.


Quelques lectures sur le sujet:

Chyba, C. F. and Mcdonald, G. D.: 1995, the Origin of Life in the Solar System: Current Isues, Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 23, 215–249.

Cleland, C.E., Chyba, C.F., 2002. Defining ‘life’. Origins of Life and Evolution of the Biosphere 32: 387–393.

Joyce, G. F.: 1994b, The Rna World: Life Before Dna and Protein, in Extraterrestrials–Where Are they? II, ed. B. Zuckerman, M. Hart. Cambridge: Cambridge U. Press.

Villarreal, L. 2004. Are viruses alive? Scientific American, 291(6):100–105.

Miconi, T. 2007. Life: Organisms with a plan.

Koshland, D.D., 2002. The seven pillars of life. Science, 295: 2215-2216

Il est vrai que poser des définitions implique toujours une simplification du réel puisque les objets ne rentrent pas toujours complètement dans les cases qui nous paraissent avoir du sens. Malheureusement je crois que le cerveau humain ne peut s'empêcher de ranger les choses dans des catégories discrètes pour interpréter ce qu'il voit, en payant le prix de ne pas pouvoir définir ce qui se passe à l'interface de ces catégories.
Néanmoins il arrive que l'on trouve des ponts entre les catégories, des cas intermédiaires qui nous montrent que l'on peut passer de l'une à l'autre et que les limites d'une catégorie ne sont pas totalement fermées mais plutôt perméables, à des degrés plus ou moins élevés. Je pense que la catégorisation à un sens si tant est qu'on ne se place pas systématiquement dans le cas extrême où la perméabilité est égale à 0. La vision selon un gradient qui permet de relier les catégories a souvent une portée explicative bien plus grande.

Voici par exemple le cas assez extraordinaire d'un virus découvert récemment qui rassemble à la fois des caractères des êtres cellulaires et des virus. Les chercheurs ont d'abord pensé avoir à faire à une bactérie tant la taille de ce virus était énorme, dépassant celle de plusieurs espèces bactériennes et constituant à l'époque le plus gros virus connu. Puis l'analyse plus fine de sa structure morphologique permis de le classer indéniablement dans la catégorie "virus" puisqu'il possédait une capside icosaédrique et présentait le cycle typique de réplication des virus, ici à l'intérieur du noyau d'une amibe. Il fut ainsi nommé "Mimivirus" pour "virus imitant les microbes.



Le séquençage de son génome complet a montré qu'il possédait également plus de gènes que certaines bactéries (plus de 1200 séquences apparemment codantes et réparties sur un génome de 1,2 millions de bases). Plus incroyable encore, Mimivirus possède à la fois des gènes présents chez tous les virus à ADN ainsi que des gènes présents dans le reste du règne vivant (eucaryotes, eubactéries et archaebactéries). Cela a permi d'enraciner la branche évolutive de Mimivirus qui prend sa source dans l'arbre du vivant, regroupant non plus 3 grands groupes mais 4 avec Mimivirus. Mimivirus pourrait être le représentant d'une famille de virus née des êtres cellulaires et qui aurait évolué en de multiples branches rassemblant les grands virus à ADN.




Ensuite Mimivirus est le seul virus qui possède des gènes de la traduction de l'ADN en protéine comme ceux codant pour les ARNs de transfert, bien qu'il paraisse pour le moment peu probable qu'il soit capable de traduire lui-même son contenu en gène. Peut-être allons nous découvrir que ce dernier possède un métabolisme propre, comme les êtres "vivants"!
Et les découvertes étonnantes ne s'arrêtent pas là puisque les même chercheurs ont décrit plus tard un virus de la même famille, encore plus grand et nommé Mamavirus. La particularité supplémentaire est que ce dernier renferme dans sa capside son propre génome mais aussi celui d'un passager clandestin, un virus satellite, baptisé "Sputnik". Ce dernier est incapable de se multiplier dans une amibe hôte si Mamavirus est absent. De plus, la réplication de Mamavirus est affectée négativement lorsque Sputnik est présent. Ainsi, Sputnik est le premier cas décrit de virus parasitant un autre virus. Un virus malade! Faut-il être vivant pour être malade ???