L'évolution des virus

Le concept de populations virales en équilibre  |  Evolution par mutations ponctuelles  |  Evolution par recombinaison génétique  |  Evolution par réassortiment des gènes  |  Evolution par délétion ou duplication de gènes

Le concept de populations virales en équilibre

Les ribovirus ont un potentiel évolutif très élevé. Plusieurs facteurs interviennent, mais c'est avant tout la mécanique même de réplication de ces virus qui est le principal moteur de cette instabilité génétique. Les ribovirus utilisent en effet une polymérase qui ne répare pas ses erreurs de lecture du code génétique lors de la réplication, contrairement aux virus à ADN qui possèdent une ADN polymérase avec une correction de lecture. La conséquence en est un taux de mutation 1 000 fois plus élevé chez les virus à ARN que chez ceux à ADN.
Les virus à ARN se répliquent en augmentant la diversité de leur génome, une sous-population dominante pouvant apparaître au hasard ou par sélection chez l'hôte, cette nouvelle population de quasi-espèces remplaçant la population mère. Comme dans le reste du monde biologique, l'évolution semble se faire en une succession de périodes stables ou d'équilibre des sous-populations, succession ponctuée par l'apparition d'une population mieux adaptée et/ou plus efficacement répliquée par son hôte.
Quelle est la signification biologique des quasi-espèces ? Certaines régions du génome des virus à ARN sont beaucoup plus stables que d’autres régions. Par exemple, pour les virus de la grippe, les antigènes de surface évoluent beaucoup plus rapidement que les protéines internes. En outre, un virus de la grippe évolue plus rapidement chez l’homme que chez les oiseaux. En d’autres termes, un virus peut avoir atteint un niveau d’équilibre chez un hôte donné et subir une rapide évolution quand il est introduit chez un autre hôte. Pour les virus de la grippe qui se multiplient dans le tractus intestinal des oiseaux, ils sont adaptés à leur hôte et soumis à une faible pression sélective. Dès que ces mêmes virus sont transmis à l’homme, ils subissent une rapide évolution. De même, de nombreux arbovirus évoluent lentement comparativement aux autres virus à ARN : probablement les contraintes auxquelles ils doivent répondre pour se répliquer chez deux hôtes différents (moustiques et vertébrés) limitent-elles l’évolution de ce groupe de virus. Mais c’est aussi leur capacité à évoluer qui leur permet de s’adapter à des cycles complexes. À de rares exceptions près, tous les arbovirus sont des virus à ARN.
Cette diversité des populations virales constitue un mécanisme important d'évolution chez les virus à ARN, mais ce serait simplifier que d'en attribuer la responsabilité à un processus unique. Car les virus évoluent aussi par l’effet d'autres mécanismes : hyper mutation, recombinaison, réassortiment de gènes, ou par l’action combinée de ces différents processus.