12 © O. van der Velde/Université Polytechnique de Catalogne/et S. Soula/Laboratoire d'Aérologie/Observatoire Midi-Pyrénées/Université de Toulouse VIEDESLABOS Actualités BIOINGÉNIERIE Les virus, rois du détournement Incapables de se reproduire seuls, les virus sont passés maîtres dans l’art de détourner à leurs propres fins la machinerie des cellules qu’ils infectent. En étudiant le génome de virus s’attaquant à des cyanobactéries marines, une équipe du laboratoire Adaptation et diversité en milieu marin 1, à Roscoff en Bretagne, en collaboration avec des scientifiques israéliens et américains, vient encore d’illustrer cette capacité d’une manière éclatante. Avec leurs travaux parus dans la revue Nature, les chercheurs ont montré que non seulement ces virus, appelés cyanophages, ont intégré dans leur génome des gènes spécifiques des cyanobactéries, mais que cette information génétique a été profondément modifiée, ce qui l’aurait rendue plus efficace. Des chercheurs américains avaient déjà observé, chez les cyanophages, des gènes associés à un groupement de molécules chargées de la photosynthèse 2, le photosystème II (PSII), similaire à celui des cyanobactéries AÉROLOGIE Immenses flashs sur l’Europe Dans la nuit du 1er au 2 septembre, alors qu’un gros orage venu d’Espagne se déchaînait sur le golfe du Lion, d’étranges lueurs sont apparues dans le ciel. Serge Soula, physicien au Laboratoire d’aérologie 1 et ses collègues de l’université de Catalogne, armés de leur caméra très sensible installée à l’observatoire du Pic-du-Midi et Le journal du CNRS n°240-241 janvier-février 2010 pilotée par internet, les ont enregistrées. Ce sont bel et bien des sylphes qui ont embrasé le ciel cette nuit-là. Découverts par hasard en 1989, les sylphes (ou sprites en anglais) sont d’immenses flashs de couleur rouge qui se forment la nuit sur plusieurs dizaines de kilomètres de hauteur, entre le sommet d’un orage et la base de l’ionosphère à 90 kilomètres d’altitude. D’une durée de quelques millièmes de secondes et donc invisibles à l’œil nu, ces lueurs, associées à certains types d’éclairs, dits positifs, entre les nuages et le sol, et à des En septembre, sur le Pic-du-Midi, des chercheurs ont saisi l'image infrarouge de grands sylphes, dont certains se développaient sur plus de 70 km de haut et 90 km de large. marines. « Cela permet aux virus, alors que leur bactérie hôte ne parvient plus à exprimer sa propre information génétique et commence donc à défaillir, de la forcer à maintenir une activité photosynthétique jusqu’au terme de leur cycle de reproduction », précise Frédéric Partensky de la Station biologique de Roscoff. Et d’après les tout derniers travaux auxquels a participé ce chercheur, certains cyanophages de la famille des Myoviridae vont encore plus loin. Ils possèdent en effet sept gènes codant pour un autre photosystème, le photosystème I (PSI). Avec la particularité qu’un de ces gènes résulte de la fusion de deux gènes normalement associés à ce complexe chez la cyanobactérie. « En conséquence, la protéine associée à ce nouveau gène présente une importante modification de structure par rapport à l’original, explique le biologiste. Cela reste encore à vérifier explicitement, mais il est probable que cette modification force la cyanobactérie hôte à produire de l’énergie non seulement par photosynthèse, ce qu’elle fait normalement, mais aussi en utilisant d’autres sources d’énergie, comme la respiration. » Les chercheurs sont enchantés par la découverte de ce remarquable exemple de bioingénierie naturelle. Pour lui-même. Mais aussi du fait de son potentiel d’applications. En effet, comme l’indique Frédéric Partensky : « Dans ce cas particulier, la nature nous montre comment, par la fusion de deux gènes, il est possible de simplifier le codage génétique d’un photosystème. Ce qui indique des voies intéressantes pour la synthèse de cyanobactéries totalement artificielles. » De quoi détourner à notre profit l’inventivité des virus ! Mathieu Grousson 1. Unité CNRS/Université Paris-VI. 2. Processus par lequel les plantes et certaines bactéries synthétisent de la matière organique en exploitant la lumière du Soleil. CONTACT ➔ Frédéric Partensky Station biologique de Roscoff partensk@sb-roscoff.fr © Photos : A. Burens - CNRS Samuel Guillemin, de l’Insa, prépare le scanner laser Photon. L’appareil restera dans cette position pendant sept minutes durant lesquelles il enregistrera la position exacte de quelque 42 millions de points. orages très étalés, seraient causés par une brusque variation du champ électrique dans l’atmosphère audessus du nuage. Les particules chargées qui s’y trouvent accélèreraient et entreraient alors en collision avec des molécules présentes dans l’air, créant cette étrange lumière sépulcrale. Initialement, les scientifiques pensaient que les conditions météorologiques nécessaires à la génération du phénomène n’étaient réunies que dans le centre des États-Unis. Mais des observations réalisées par une équipe danoise, également depuis l’observatoire du Pic-du-Midi, ont démontré en 2000 que l’Europe pouvait, elle aussi, être le siège de ces curieuses manifestations de la nature. Ce que confirment les nouvelles observations, qui pourront peut-être permettre de résoudre certains mystères que recèlent encore les sylphes, comme leur rôle dans la chimie atmosphérique. L’équipe de Serge Soula traque ces flashs sur le Vieux Continent depuis 2006, dans le cadre du réseau européen Eurosprite. Après avoir testé des stations mobiles, elle a décidé de se fixer cet été sur le site du Pic-du- Midi. Bonne pioche : certains des sylphes détectés ont illuminé le ciel sur 70 kilomètres, une hauteur rarement observée. Vahé Ter Minassian 1. Unité CNRS/Université Toulouse-III. CONTACT ➔ Serge Soula Laboratoire d’aérologie, Toulouse serge.soula@aero.obs-mip.fr