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Existe-t-il une définition de la vie qui rend les virus indéterminables ?


Il existe de nombreuses définitions différentes de la vie (ARN, quelque chose qui vient de l'évolution) mais aucune que j'ai vue ne puisse déterminer si les virus sont des êtres vivants (même s'il existe de nombreuses définitions à la fois pour OUI et NON). Existe-t-il de telles définitions (je recherche des cas où il s'agit d'un débat vraiment fondamental, pas seulement de lutter pour la définition correcte du dictionnaire) ?

Merci.


Votre dernière phrase est la clé : définir la vie, c'est simplement trouver une définition dans un dictionnaire sur laquelle nous pouvons nous mettre d'accord. La biologie est quelque chose qui défie parfois les définitions discrètes : « Qu'est-ce qu'être vivant ? « Qu'est-ce qu'une espèce ? peut-être même « Quel est l'allèle de type sauvage d'un gène ? » Je recommanderais de ne pas considérer les virus comme un défi pour déterminer s'ils sont vivants ou non, mais plutôt comme une excellente occasion de discuter de ce que nous pensons être des caractéristiques importantes de la vie. La vie peut alternativement être décrite comme : « composée de cellules auto-répliquantes » (une paraphrase de la « théorie cellulaire de la vie » ou comme des choses qui incarnent au moins la plupart des caractéristiques suivantes : 1. Auto-répliquant 2. Métabolisant 3. Croissance 4. Montrer des signes d'adaptation 5. Être organisé 6. Répondre à son environnement 7. Être composé de cellules

J'aime penser que nous devrions nous concentrer sur les formes extraterrestres lorsque nous définissons la vie. c'est-à-dire que voudrions-nous voir dans un extraterrestre pour l'appeler « vie » ? Alors que certains sont troublés d'appeler des virus vivants ici sur terre, les mêmes personnes pourraient être disposées à dire que nous avons trouvé une vie extraterrestre sur une autre planète si elle était similaire (d'accord, il est difficile d'imaginer ce genre de vie sans hôte…)

en passant : vous pouvez également demander si cette question est adaptée à cette pile car elle ne peut pas être étayée par des références bibliographiques (du moins aucune qui soutiendrait réellement une conclusion). Donc, cela devrait-il être affiché comme « Biologie » ou « Philosophie » ?


Mentionner les caractéristiques vivantes et non vivantes du virus

Un virus est un élément submicroscopique qui peut contaminer des cellules vivantes. Ce sont des organismes non cellulaires, constitués de matériel génétique et de protéines pouvant envahir les cellules vivantes. Ils sont beaucoup plus petits, allant de 20 à 300 nanomètres (nm), bien que certains puissent être plus gros. Ils ne font pas de photosynthèse, car ils n'ont pas de chloroplastes ou de chlorophylle, que ce soit.

Les virus ne sont pas classés comme vivants car ils n'ont pas leur propre mécanisme de reproduction. Que les virus constituent des organismes vivants ou simplement des conglomérats de molécules est un sujet de débat depuis de nombreuses années.

Les caractéristiques vivantes du virus sont –

  • Chaque virus est composé d'ADN ou d'ARN et de protéines,
  • Ils peuvent se reproduire à l'intérieur des cellules vivantes,
  • Comme les bactéries pathogènes, il ne peut pas non plus vivre sans cellules vivantes,
  • La recombinaison génétique s'y produit,
  • La mutation se produit,
  • Ils ont des objets génétiques,
  • Ils peuvent croître et augmenter dans les cellules hôtes
  • Il existe des races ou des souches spécifiques
  • Ils peuvent être transmis d'un hôte à un autre.
  • Ils sont capables de se multiplier chez l'hôte.
  • Ils présentent des mutations
  • Ils montrent de l'irritabilité parce qu'ils réagissent à la chaleur, aux radiations et aux produits chimiques.
  • Ils sont capables de se reproduire et peuvent donc augmenter leur nombre.
  • Ils sont résistants aux antibiotiques.

Les virus sont mesurés non vivants en raison des caractéristiques suivantes :

Les caractéristiques non vivantes :

  • Il n'a pas de cellule distincte,
  • Un virus individualiste ne peut pas faire mes activités organiques sans vivre sur une autre cellule vivante,
  • Ils n'ont pas de cytoplasme, de noyau et une autre cellule s'organise et des enzymes métaboliques,
  • Des granules de cristal peuvent être fabriqués,
  • Ils ne contiennent pas à la fois de l'ARN et de l'ADN ensemble.
  • Ils manquent d'activité métabolique en dehors des cellules vivantes.
  • Ils manquent de ribosomes et d'enzymes cellulaires nécessaires à la synthèse des acides nucléiques et des protéines.
  • Ils ont un manque de membrane cellulaire et de paroi cellulaire.
  • Ne subissent pas leur propre métabolisme et aucune motilité
  • Aucune conversion d'énergie et aucune réaction aux stimuli
  • Pas de reproduction en dehors des cellules vivantes
  • Ils peuvent être cristallisés et peuvent être précipités
  • L'extérieur des cellules agit comme des produits chimiques inertes
  • Ils ne montrent pas de croissance, de développement, de nutrition, de reproduction, etc.
  • Ne peut pas grandir en taille, en forme ou quelque chose comme ça. Ne possède aucune sorte de nutriments.
  • Ne respirez pas ou ne respirez pas et n'excrétez pas non plus.
  • Absence de tout système de production d'énergie et sont totalement dépendants de leur hôte pour leur reproduction et leur métabolisme.
  • Ils ne montrent pas la division cellulaire, la croissance, le développement, la nutrition, etc.
  • Ils manquent d'organisation cellulaire. Une fois qu'ils infectent une cellule, ils prennent en charge la machinerie de la cellule hôte pour se répliquer.

Les virus sont des assemblages complexes de molécules, comprenant des protéines, des acides nucléiques, des lipides et des glucides, mais à eux seuls, ils ne peuvent rien faire jusqu'à ce qu'ils pénètrent dans une cellule vivante. Sans cellules, les virus ne seraient pas capables d'augmenter. Par conséquent, les virus ne sont pas des êtres vivants.

Le virus est également connu comme une maladie non cellulaire ultramicroscopique créant une particule. Il cause de nombreuses maladies aux plantes et aux animaux. Ils n'ont pas de respiration cellulaire, car ce ne sont pas des cellules, c'est pourquoi les antibiotiques n'affectent pas les virus.


La classification des virus dans les 5 royaumes de la vie

Tous les êtres vivants peuvent être classés dans l'un des six royaumes, et ils partagent cinq propriétés de base. Tous les organismes vivants partagent des caractéristiques communes, et ils partagent cinq propriétés de base. Ce sont : l'organisation cellulaire, le métabolisme, l'homéostasie, la croissance et la reproduction, et l'hérédité. (Johnson, 2010, p. 15) Ces êtres vivants sont classés en six groupes appelés Royaumes. Les six royaumes sont les bactéries, les archées, les protistes, les champignons, les plantes et les animaux.

Les virus n'appartiennent pas aux 5 règnes de la vie ci-dessus. Ils sont beaucoup plus petits et beaucoup moins complexes que les cellules. Ce sont des unités macromoléculaires composées d'ADN ou d'ARN entourés d'une enveloppe protéique externe. Ils n'ont pas d'organites liés à la membrane, pas de ribosomes (site organite de synthèse des protéines), pas de cytoplasme (contenu vivant d'une cellule) et aucune source de production d'énergie propre. Ils ne présentent pas d'autopoïèse, c'est-à-dire ils n'ont pas les réactions métaboliques d'auto-entretien des systèmes vivants. Les virus manquent de respiration cellulaire, de production d'ATP, d'échanges gazeux, etc. Cependant, ils se reproduisent, mais aux dépens de la cellule hôte. Comme les parasites obligatoires, ils ne sont capables de se reproduire qu'à l'intérieur de cellules vivantes. Dans un sens, les virus détournent la cellule hôte et la forcent à produire plus de virus par la réplication de l'ADN et la synthèse des protéines. En dehors de leurs cellules hôtes, les virus peuvent survivre sous forme de minuscules particules macromoléculaires. Les virus peuvent attaquer les animaux et les plantes. Les virus humains infectieux peuvent être dispersés dans l'air (virus en suspension dans l'air) ou dans les fluides corporels (virus du VIH). Les virus épidémiques (comme le VIH) qui se transmettent de personne à personne par conjugaison sexuelle sont remarquablement similaires aux virus informatiques. Malheureusement, chez l'homme, il n'y a pas de programme antivirus résident pour vous alerter d'une infection potentielle, ou pour analyser rapidement votre corps et supprimer l'envahisseur une fois qu'il est entré dans votre système. Les humains doivent compter sur leur incroyable réponse immunitaire à médiation cellulaire et anticorps, l'une des réalisations les plus complexes et les plus remarquables du monde.


Cité : Johnson, G. (2010). Essentiel du Monde Vivant. New York : The McGraw-Hill Companies, Inc.
Zimmer, C. (juillet 2007). DES ÉTRANGERS PARMI NOUS. Découvrez Magazine, Vol. 28, numéro 7..


Qu'est-ce qui définit la vie ?

Il n'y a pas de définition précise de ce qui sépare le vivant du non-vivant. Une définition pourrait être le point auquel une entité prend conscience d'elle-même. En ce sens, une personne qui a subi un traumatisme crânien grave peut être classée en état de mort cérébrale. Dans ce cas, le corps et le cerveau fonctionnent toujours à un niveau de base et il y a certainement une activité métabolique dans toutes les cellules qui composent le plus grand organisme, mais il est présumé qu'il n'y a pas de conscience de soi, donc la personne est classée comme mort cérébrale. À l'autre extrémité du spectre, un critère différent pour définir la vie serait la capacité de déplacer un modèle génétique dans les générations futures, régénérant ainsi votre ressemblance. Dans la seconde définition, plus simpliste, les virus sont définitivement vivants. Ce sont indéniablement les entités les plus efficaces sur cette planète pour propager leur information génétique.

Bien qu'il n'y ait pas de résolution définitive à la question de savoir si les virus peuvent être considérés comme des entités vivantes, leur capacité à transmettre des informations génétiques aux générations futures en fait des acteurs majeurs dans un sens évolutif.


Ressources associées:

  • Les virus sont-ils vivants ? Cet article de Scientific American explique comment les virus, quelque part entre vivants et non vivants, sont classés en biologie et leur rôle dans l'évolution. (Plus d'informations)
  • La séquence du génome de 1,2 mégabase du Mimivirus. Cet article de recherche principal dans Science Magazine traite du plus grand génome viral connu et de la façon dont sa découverte brouille la distinction entre les virus et les organismes cellulaires parasites. (Plus d'informations)

Il existe plus de 100 définitions de 'life' et toutes sont fausses

La plupart d'entre nous n'ont probablement pas besoin de trop réfléchir pour distinguer les êtres vivants des "non vivants". Un humain est vivant, un rocher ne l'est pas. Facile!

Les scientifiques et les philosophes ne voient pas les choses aussi clairement. Ils ont passé des millénaires à réfléchir à ce qui rend quelque chose vivant. De grands esprits d'Aristote à Carl Sagan y ont réfléchi et n'ont toujours pas trouvé de définition qui plaise à tout le monde. Dans un sens très littéral, nous n'avons pas encore de « sens » à la vie.

Au contraire, le problème de la définition de la vie est devenu encore plus difficile au cours des 100 dernières années. Jusqu'au 19ème siècle, une idée répandue était que la vie est spéciale grâce à la présence d'une âme intangible ou « étincelle vitale ». Cette idée est maintenant tombée en désuétude dans les cercles scientifiques. Elle a depuis été remplacée par des approches plus scientifiques. La Nasa, par exemple, a décrit la vie comme « un système chimique autonome capable d'évolution darwinienne ».

Mais la Nasa n'est qu'une des nombreuses tentatives pour cerner toute vie avec une simple description. En fait, plus de 100 définitions de la vie ont été proposées, la plupart se concentrant sur une poignée d'attributs clés tels que la réplication et le métabolisme.

Pour aggraver les choses, différents types de scientifiques ont des idées différentes sur ce qui est vraiment nécessaire pour définir quelque chose comme vivant. Alors qu'un chimiste pourrait dire que la vie se résume à certaines molécules, un physicien pourrait vouloir discuter de la thermodynamique.

Pour mieux comprendre pourquoi la vie est si difficile à définir, rencontrons quelques-uns des scientifiques qui travaillent sur la frontière qui sépare les êtres vivants de tout le reste.

Virologues : explorer la zone grise au bord de la vie telle que nous la connaissons

Avez-vous rencontré Mme GREN à l'école ? Ce mnémonique pratique est un moyen pour les enfants de se souvenir des sept processus qui sont censés définir la vie : le mouvement, la respiration, la sensibilité, la croissance, la reproduction, l'excrétion et la nutrition.

Plus de 100 définitions de la vie ont été proposées

Bien qu'il s'agisse d'un point de départ utile pour définir la vie, il n'est pas définitif. Il y a beaucoup de choses que nous ne qualifierions pas traditionnellement de vivantes qui peuvent cocher ces cases. Certains cristaux, des protéines infectieuses appelées prions, et même certains programmes informatiques sont "vivants" selon MRS GREN.

Le cas limite classique est celui des virus. "Ce ne sont pas des cellules, ils n'ont pas de métabolisme, et ils sont inertes tant qu'ils ne rencontrent pas de cellule, tant de gens (dont de nombreux scientifiques) concluent que les virus ne sont pas vivants", explique Patrick Forterre, microbiologiste au Pasteur. Institut à Paris, France.

Pour sa part, Forterre pense que les virus sont vivants, mais il reconnaît que la décision dépend vraiment de l'endroit où vous décidez de placer le point de coupure.

Alors que les virus manquent pratiquement de tout ce que nous pourrions penser être requis pour être membre du club de la vie, ils possèdent des informations codées dans l'ADN ou l'ARN. Ce plan pour la vie, partagé avec tous les êtres vivants de la planète, signifie que les virus peuvent évoluer et se répliquer, mais uniquement en détournant la machinerie des cellules vivantes.

Le fait même que les virus &ndash comme toute vie telle que nous la connaissons &ndash portent de l'ADN ou de l'ARN a conduit certains à suggérer que les virus doivent appartenir à notre arbre de vie. D'autres ont même affirmé que les virus détenaient des indices pour comprendre comment la vie a commencé en premier lieu. Si tel est le cas, la vie commence à ressembler moins à une entité en noir et blanc qu'à une quantité nébuleuse avec des frontières confuses pas tout à fait vivantes, pas tout à fait mortes.

Certains scientifiques ont adopté cette idée. Ils caractérisent les virus comme existant "à la frontière entre la chimie et la vie". Et cela soulève une question intéressante : quand la chimie devient-elle plus que la somme de ses parties ?

Chimistes : explorer la recette de la vie

"La vie telle que nous la connaissons est basée sur des polymères à base de carbone", explique Jeffrey Bada de la Scripps Institution of Oceanography à San Diego, en Californie. À partir de ces polymères, à savoir les acides nucléiques (les éléments constitutifs de l'ADN), les protéines et les polysaccharides, la quasi-totalité de la diversité de la vie est construite.

Bada était un élève de Stanley Miller, la moitié du duo derrière l'expérience Miller-Urey dans les années 1950 et l'une des premières expériences à explorer l'idée que la vie est née de produits chimiques non vivants. Il est depuis revenu à cette célèbre expérience, démontrant qu'une gamme encore plus grande de molécules biologiquement pertinentes se forme lorsque l'électricité est projetée à travers un mélange de produits chimiques qui auraient existé sur la Terre primordiale.

La vie telle que nous la connaissons peut nécessiter de l'ADN ou de l'ARN, mais qu'en est-il de la vie telle que nous ne la connaissons pas ?

Mais ces produits chimiques ne sont pas vivants. Ce n'est que lorsqu'ils commencent à faire certaines choses intéressantes comme s'excréter et s'entretuer que nous leur accordons cet honneur. Alors, que faut-il pour que les produits chimiques fassent le grand saut et prennent vie ? La réponse de Bada est surprenante.

« Une réplication imparfaite des molécules informationnelles aurait marqué l'origine à la fois de la vie et de l'évolution, et donc la transition de la chimie non vivante à la biochimie », explique Bada. Le début de la réplication, et en particulier la réplication qui implique des erreurs, conduit à la création d'une "progéniture" avec différents niveaux de capacité. Ces descendants moléculaires peuvent alors rivaliser les uns avec les autres pour la survie.

"Il s'agit essentiellement d'une évolution darwinienne à l'échelle moléculaire", explique Bada.

Pour de nombreux chimistes, c'est donc la réplication, le processus que les virus ne peuvent entreprendre qu'avec l'aide de cellules biologiques, qui aide vraiment à définir la vie. Le fait que les molécules informationnelles &ndash ADN et ARN &ndash permettent la réplication suggère qu'elles sont également une caractéristique essentielle de la vie.

Mais caractériser la vie par ces produits chimiques spécifiques ne permet pas d'avoir une vue d'ensemble. La vie telle que nous la connaissons peut nécessiter de l'ADN ou de l'ARN, mais qu'en est-il de la vie telle que nous ne la connaissons pas ?

Astrobiologistes : à la recherche d'extraterrestres étranges

Remettre en question la nature de la vie extraterrestre est une affaire délicate. De nombreux chercheurs, dont Charles Cockell et ses collègues du Centre britannique d'astrobiologie de l'Université d'Édimbourg, utilisent des micro-organismes capables de survivre dans des environnements extrêmes comme proxy de la vie extraterrestre. Ils pensent que la vie ailleurs peut habiter des conditions très différentes, mais conserve probablement toujours les caractéristiques clés de la vie telle que nous la reconnaîtrions sur Terre.

Sagan a qualifié de "chauvinisme carbone" une vision centrée sur le carbone de la vie extraterrestre.

"[Mais] nous devons garder l'esprit ouvert à la possibilité de trouver quelque chose qui ne correspond pas à cette définition", déclare Cockell.

Même les tentatives d'utilisation de notre connaissance de la vie terrestre pour essayer de repérer les extraterrestres peuvent donner des résultats déroutants. La Nasa, par exemple, pensait avoir une bonne définition de la vie en 1976 lorsque le vaisseau spatial Viking 1 a réussi un atterrissage sur Mars, équipé de trois tests de durée de vie. Un test en particulier semblait montrer qu'il y avait de la vie sur Mars : les niveaux de dioxyde de carbone dans le sol martien étaient élevés, suggérant qu'il y avait des microbes vivant et respirant à la surface de la planète rouge.

En fait, le dioxyde de carbone que les observateurs ont vu être libéré est maintenant presque universellement attribué aux phénomènes beaucoup moins excitants des réactions chimiques oxydantes non biologiques.

Les astrobiologistes apprennent de ces expériences et affinent les critères qu'ils utilisent pour rechercher des extraterrestres, mais pour l'instant, cette recherche reste infructueuse.

La création de la vie artificielle est désormais une science à part entière

Cependant, les astrobiologistes ne devraient peut-être pas trop restreindre leurs critères de recherche. Sagan a qualifié une vision centrée sur le carbone de la vie extraterrestre de « chauvinisme du carbone », suggérant qu'une telle perspective pourrait freiner la recherche d'extraterrestres.

"Les gens ont suggéré que les extraterrestres pourraient être à base de silicium ou de différents solvants [autres que l'eau]", explique Cockell. « Il y a même eu des discussions sur les organismes nuageux intelligents extraterrestres. »

En 2010, la découverte de bactéries avec de l'ADN contenant de l'arsenic à la place du phosphore standard a enthousiasmé de nombreux astrobiologistes. Bien que ces résultats aient depuis été remis en question, beaucoup espèrent encore des démonstrations de vie qui ne suivent pas les règles conventionnelles. Pendant ce temps, certains scientifiques travaillent sur des formes de vie qui ne sont pas du tout basées sur la chimie.

Technologues : construire la vie artificielle

Autrefois l'apanage de la science-fiction, la création de la vie artificielle est désormais une branche à part entière de la science.

C'est essayer d'avoir une vision très large de ce qu'est la vie

À un certain niveau, la vie artificielle peut impliquer des biologistes créant de nouveaux organismes en laboratoire en assemblant des parties de deux ou plusieurs formes de vie existantes. Mais cela peut aussi être un peu plus abstrait.

Depuis les années 1990, lorsque le logiciel informatique Tierra de Thomas Ray est apparu pour démontrer la synthèse et l'évolution des "formes de vie" numériques, les chercheurs ont essayé de créer des programmes informatiques qui simulent véritablement la vie. Il y a même des équipes qui commencent à explorer la création de robots avec des traits réalistes.

"L'idée globale est d'essayer de comprendre les propriétés essentielles de tous les systèmes vivants, pas seulement les systèmes vivants qui se trouvent sur Terre", explique l'expert en vie artificielle Mark Bedau au Reed College de Portland, Oregon. "Il essaie d'avoir une vision très large de ce qu'est la vie, alors que la biologie se concentre sur les formes réelles que nous connaissons."

Cela dit, de nombreux chercheurs en vie artificielle utilisent ce que nous savons de la vie sur Terre pour fonder leurs études. Bedau dit que les chercheurs utilisent ce qu'il appelle le "modèle PMC" &ndash un programme (par exemple, l'ADN), un métabolisme et un conteneur (par exemple, la paroi d'une cellule). "Il est important de noter que ce n'est pas une définition de la vie en général, juste une définition de la vie chimique minimale", explique-t-il.

Peut-être que les choses que nous pensons essentielles sont vraiment particulières à la vie sur Terre

Pour les chercheurs en vie artificielle travaillant sur des formes de vie non chimiques, leur tâche consiste à créer des versions logicielles ou matérielles de ces composants PMC.

"Fondamentalement, je ne pense pas qu'il existe une définition précise [de la vie], mais nous avons besoin de quelque chose à viser", déclare Steen Rasmussen, qui travaille à la création de vie artificielle à l'Université du Danemark du Sud à Odense. Des équipes du monde entier ont travaillé sur des composants individuels du modèle PMC, créant des systèmes qui en démontrent l'un ou l'autre aspect. Jusqu'à présent, cependant, personne ne les a tous rassemblés en une forme de vie synthétique fonctionnelle.

« Il s'agit d'un processus ascendant, construit pièce par pièce », explique-t-il.

La recherche sur la vie artificielle pourrait finalement fonctionner à plus grande échelle, créant une vie complètement étrangère à nos attentes. De telles recherches pourraient aider à redéfinir ce que nous entendons par la vie. Mais les chercheurs n'en sont pas encore à ce stade, dit Bedau. "Ils n'ont pas à se soucier de définir toutes les formes de vie, ils en parleront peut-être autour d'une bière mais ils n'ont pas besoin de l'inclure dans leur travail", dit-il.

Philosophes : essayer de résoudre l'énigme de la vie

Donc, si même ceux qui recherchent &ndash et construisent &ndash une nouvelle vie ne sont pas encore préoccupés par une définition universelle, les scientifiques devraient-ils cesser de s'inquiéter d'essayer d'en trouver une ? Carol Cleland, philosophe à l'Université du Colorado à Boulder, le pense. Du moins pour le moment.

L'homme a tendance à définir en termes de familier. Mais les vérités fondamentales peuvent ne pas être familières

« Si vous essayez de généraliser sur les mammifères utilisant le zèbre, quelle fonctionnalité allez-vous choisir ? » elle demande. "Certainement pas leurs glandes mammaires, car seulement la moitié d'entre elles en ont. Leurs rayures semblent le choix évident, mais ce ne sont qu'un accident. Ce ne sont pas elles qui font les mammifères zèbres."

Et c'est la même chose avec la vie. Peut-être que les choses que nous pensons essentielles sont vraiment particulières à la vie sur Terre. Après tout, tout, des bactéries aux lions, est dérivé d'un seul ancêtre commun, ce qui signifie que sur notre carte de la vie dans l'Univers, nous n'avons vraiment qu'un seul point de données.

Selon les mots de Sagan : « L'homme a tendance à définir en termes de familier. Mais les vérités fondamentales peuvent ne pas être familières.

Jusqu'à ce que nous ayons découvert et étudié des formes de vie alternatives, nous ne pouvons pas savoir si les caractéristiques que nous pensons essentielles à la vie sont réellement universelles. Créer une vie artificielle pourrait offrir un moyen d'explorer des formes de vie alternatives, mais au moins à court terme, il est facile d'imaginer comment toute forme de vie imaginée à l'intérieur d'un ordinateur sera influencée par nos idées préconçues sur les systèmes vivants.

La définition peut en fait entraver la recherche d'une nouvelle vie

Pour définir correctement la vie, nous pourrions avoir besoin de trouver des extraterrestres.

L'ironie est que les tentatives pour cerner une définition de la vie avant de découvrir ces extraterrestres pourraient en fait les rendre plus difficiles à trouver. Quelle tragédie ce serait si, dans les années 2020, le nouveau rover martien passait directement devant un martien, simplement parce qu'il ne le reconnaissait pas comme vivant.

"La définition peut en fait entraver la recherche d'une nouvelle vie", explique Cleland. "Nous devons nous éloigner de notre concept actuel, afin que nous soyons ouverts à la découverte de la vie telle que nous ne la connaissons pas."

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Franchir la fracture des espèces

La plupart des nouvelles maladies infectieuses pénètrent dans la population humaine de la même manière que COVID-19 : en tant que zoonose ou maladie qui infecte les humains par le biais d'un animal. On pense que les mammifères et les oiseaux à eux seuls hébergent environ 1,7 million de types de virus non découverts, un nombre qui a incité les scientifiques du monde entier à étudier la faune de la Terre à la recherche de la cause de la prochaine pandémie de notre espèce. (Les bactéries, les champignons et les parasites peuvent également passer des animaux aux humains, mais ces agents pathogènes peuvent généralement se reproduire sans infecter les hôtes, et de nombreux virus sont mieux équipés pour croiser les espèces.)

Pour réussir la transition d'une espèce à une autre, un virus doit franchir une série d'obstacles biologiques. L'agent pathogène doit sortir d'un animal et entrer en contact avec un autre, puis établir une infection chez le deuxième hôte, explique Jemma Geoghegan, virologue à l'Université Macquarie. C'est ce qu'on appelle un événement de débordement. Une fois que le virus s'est installé dans un nouvel hôte, il doit ensuite se propager à d'autres membres de cette espèce.

Les chiffres exacts sont difficiles à estimer, mais la grande majorité des débordements d'animaux à humains entraînent probablement des infections sans issue qui ne progressent jamais au-delà du premier individu. Pour qu'un nouveau virus déclenche réellement une épidémie, "autant de facteurs doivent s'aligner", explique Dorothy Tovar, virologue et écologiste des maladies à l'Université de Stanford.

Ces facteurs incluent la fréquence à laquelle un animal porteur de virus rencontre des humains, les moyens par lesquels un virus se propage, la durée pendant laquelle un virus peut persister en dehors d'un hôte et l'efficacité avec laquelle un virus peut subvertir le système immunitaire humain. Une ride à n'importe quelle étape de la chaîne de transmission pourrait contrecarrer la tentative du pathogène d'infecter une nouvelle espèce. Même des facteurs qui semblent anodins, comme des précipitations supérieures à la moyenne ou une pénurie alimentaire locale, peuvent modifier la dynamique des interactions entre les humains et les animaux.

Pour un virus, l'un des aspects les plus difficiles de la transmission est de pénétrer dans les cellules d'un nouvel hôte, qui contiennent la machinerie moléculaire dont ces agents pathogènes ont besoin pour se répliquer. Ce processus implique généralement qu'un virus s'accroche à une molécule qui cloue l'extérieur d'une cellule humaine, un peu comme une clé qui clique dans une serrure. Plus l'ajustement est bon, plus l'agent pathogène est susceptible d'accéder à l'intérieur de la cellule. Le SRAS-CoV-2, le coronavirus qui cause le COVID-19, s'engage avec la protéine ACE2 pour pénétrer dans les cellules des voies respiratoires humaines.

Pour un hôte donné, "il y a un très petit nombre d'agents pathogènes qui sont capables" de pénétrer dans ses cellules de cette façon, dit Sawyer. La grande majorité des virus que nous rencontrons rebondissent simplement sur nos cellules, finissant par sortir de notre corps en tant que visiteurs inoffensifs.


Quelle est la taille des virus ?

Le mot virus vient d'un mot latin décrivant les liquides toxiques. En effet, les premières formes d'isolement et d'imagerie des microbes ne pouvaient pas capturer des particules aussi minuscules.

La taille des virus varie du très minuscule - Circovirus porcin de 17 nanomètres de large, par exemple - aux monstres qui défient la définition même du «virus», comme le Tupanvirus de 2,3 micromètres.

De même, ils se présentent dans une gamme de complexités, contenant différentes protéines ou entourés d'un ensemble de coquilles et d'enveloppes pour aider à leur infection et reproduction d'à peu près toutes les espèces dans tous les règnes de la vie.

Les virus peuvent être codés de différentes manières. Les rotavirus sont par exemple basés sur un double brin d'ARN. Les coronavirus ont un seul brin d'ARN, qui est « sens positif », car il peut être traduit directement en de nouvelles protéines. La grippe a un ARN de sens négatif, ce qui signifie qu'elle a besoin d'une étape de transcription supplémentaire avant de pouvoir fabriquer des protéines.

Les virus de la variole et de l'herpès sont des exemples de virus à ADN, qui obligent l'hôte à transcrire son génome en ARN à l'entrée.

Les tailles de ces génomes varient également. Certaines des plus grandes peuvent avoir plus d'un million de paires de bases. En revanche, un virus à ARN qui infecte les bactéries, appelé MS2, compte à peine 3 500 paires de bases.

Il est impossible de savoir avec certitude combien de types de virus existent dans le monde naturel, les chiffres grimpent alors que les chercheurs utilisent de nouveaux outils pour rechercher des signatures génétiques classées et inconnues dans le sol, les océans et même le ciel. Des estimations approximatives suggèrent qu'il pourrait y avoir jusqu'à 100 millions de types de virus à la surface de la Terre.


Virus

Auteur: Adénovirus sito, par Wikikika, domaine public
C Michael Hogan
Éditeur:
Sidney Draggan
La source:
Encyclopédie de la Terre

Un virus est un organisme microscopique qui ne peut se répliquer qu'à l'intérieur des cellules d'un organisme hôte. La plupart des virus sont si petits qu'ils ne sont observables qu'avec au moins un microscope optique conventionnel. Les virus infectent tous les types d'organismes, y compris les animaux et les plantes, ainsi que les bactéries et les archées. Environ 5000 virus différents ont été décrits en détail à l'heure actuelle, bien que l'on sache qu'il existe des millions de types distincts.[1] Les virus se trouvent dans pratiquement tous les écosystèmes de la Terre, et ces formes de vie minuscules sont considérées comme le type d'entité biologique le plus abondant.[2] L'étude des virus est connue sous le nom de virologie, une spécialité dans le domaine de la microbiologie.

Les virus sont essentiels dans le cycle du carbone. Leur rôle dans la biochimie des océans comprend les processus métaboliques microbiologiques, y compris la décomposition. C'est cette décomposition qui stimule la respiration massive de dioxyde de carbone de la flore marine. Cette respiration annihile efficacement environ trois gigatonnes de carbone de l'atmosphère chaque année. De manière significative, les virus sont développés en tant qu'outils pour la médecine moderne constructive ainsi que le domaine critique de la nanotechnologie.

Les virus varient de simples formes hélicoïdales et icosaédriques à des structures plus complexes. La plupart des virus sont environ cent fois plus petits qu'une bactérie moyenne. Les origines des virus dans l'histoire évolutive de la vie ne sont pas claires. Certains peuvent avoir évolué à partir de plasmides - des fragments d'ADN qui peuvent migrer entre les cellules - tandis que d'autres peuvent avoir évolué à partir de bactéries. Dans l'évolution, les virus sont un moyen important de transfert horizontal de gènes, ce qui augmente la diversité génétique.

Bien qu'il n'y ait pas de catalogue détaillé des relations évolutives des virus et des hôtes, certaines caractérisations générales peuvent être faites. Dans des groupes viraux tels que les poxvirus, les papillomavirus et les tobamovirus, la taxonomie moléculaire s'aligne généralement sur les relations génétiques de leurs hôtes.[4] Cela suggère que les affiliations de ces groupes viraux sont antérieures à leurs dérivés actuels et, en fait, que ces trois groupes viraux et leurs hôtes ont probablement co-évolué. Il existe des exemples clairs d'un groupe par ailleurs génétiquement proche comme les tobamovirus comprenant un hôte génétiquement aberrant en particulier, les tobamovirus utilisent généralement des plantes de la famille des solanacées, mais un virus d'orchidée et un virus de cactus peuvent également être trouvés dans le groupe.

La recombinaison des parties du génome des virus pose un casse-tête plus épineux, car les événements sont des morceaux pratiquement aléatoires d'une chaîne évolutive. Les rétrovirus et les lutéovirus sont des exemples de groupes viraux dans lesquels un grand nombre de recombinaisons se sont produites pour produire de nouveaux organismes. Parfois, ces épissures de génome produites se produisent naturellement, en utilisant des fragments de nature virale ou cellulaire. Dans certains cas, le produit est davantage un réarrangement de parties génomiques, appelé pseudo-recombinaison. Le Western Equine Encephalovirus est un exemple connu de cette dernière catégorie.

Il est probable que les virus aient commencé à établir des relations d'hôte avec les archées et les bactéries il y a environ deux milliards d'années, il a cependant été suggéré que la prolifération des plantes vasculaires terrestres était l'événement décisif de l'évolution qui a permis l'explosion du nombre d'organismes et de voies virales. 5]

David Baltimore a conçu un système antérieur basé sur la méthode de synthèse d'ARN messager viral.[7] Le schéma de Baltimore est fondé sur le mécanisme de production d'ARN messager. Bien que les virus doivent répliquer les ARNm de leur génome pour produire des protéines et se reproduire, des mécanismes distincts sont employés au sein de chaque famille virale. Les génomes viraux peuvent être simple (ss) ou double brin (ds), peuvent être basés sur l'ARN ou l'ADN, et peuvent éventuellement utiliser la transcriptase inverse (RT). ). Ces nuances divisent les virus en sept groupes de Baltimore.

Ce schéma de classification de Baltimore est centré sur le concept de réplication de l'ARN messager, car les virus génèrent de l'ARN messager à partir de leur codage génomique pour produire des protéines et à partir de ce moment, se répliquer. Les groupes de Baltimore résultants sont :
• I : type dsDNA (exemples : Adénovirus, Herpesvirus, Poxvirus)
• II : ADN sens de type ssDNA (+) (exemple : Parvovirus)
• III : type ARNdb (exemple : Réovirus)
• IV: (+)ssRNA type (+)sense RNA (examples: Picornavirus, Togavirus)
• V: (−)ssRNA type (−)sense RNA (examples: Orthomyxovirus, Rhabdovirus)
• VI: ssRNA-RT type (+)sense RNA with DNA intermediate to life-cycle (example: Retrovirus)
• VII: dsDNA-RT type (example: Hepadnavirus)

Helix: This group is characterized by single type of capsomer stacked around a core axis to form a helical structure, which may have a central cavity within the helix. This geometry results in rod-shaped or filamentous structures, which may be quite long, flexible, and filamentous or abbreviated and rigid. Most often the core genetic macromolecule is single-stranded RNA bound inside the protein helix by polar interactions between the negatively charged nucleic acid and effective positive charge at the protein surface. Tobacco mosaic virus is a prominent example of a helical virus.
Envelope: In some cases a cell membrane of the host is utilized for encasement of the virus this may be either the external cell membrane or the nuclear membrane. These membranes become the outer lipid bilayer known as a viral envelope. The membrane is studded with proteins coded by the viral genome and host genome the lipid membrane and any carbohydrates present derive exclusively from the host. Influenza and HIV viruses use this strategy.
Icosahedral: These are the main shapes occurring in viruses infecting animal hosts. They have icosahedral or near-spherical geometries with icosahedral symmetry. A regular icosahedron is nature's optimum method of producing a closed shell from identical subunits. Twelve is the minimum number of identical capsomers required for this formation, each capsomer being comprised of five identical subunits. A number of viruses (e.g., rotavirus) have more than 12 capsomers and appear spherical, but reflect the underlying symmetry. Capsomers at the apices are surrounded by five other capsomers and are called pentons. Capsomers on the triangular faces are surrounded by six other capsomers, and are termed hexons.

Complex structures: More complex viral structures may have a capsid that is neither purely helical, nor purely icosahedral, and that may possess such ancillary structures as protein tails or a complex outer wall. Some bacteriophages, including Enterobacteria phage T4, possess a complex structure of an icosahedral head bound to a helical tail that may have a hexagon-shaped base plate with protruding protein tail fibers. Such a tail performs as a molecular syringe, first attaching to the bacterial host, and then injecting the viral RNA or DNA into the host cell.

Réplication

The virus, totally dependent upon its host for reproduction, manifests six essential stages in its life cycle:

  • Attachment is the intermolecular binding between viral capsid proteins and receptors on the outer membrane of the host cell. The specificity of binding determines the host species and cell types that are receptive to viral infection. For example, HIV infects only human T cells, because the surface protein interacts with CD4 and chemokine receptors on the surface of the T cell itself. This mechanism is thought to have evolved to discriminate in favor of those viruses that only infect cells in which they are capable of replication. Attachment to the outer host cell membrane may induce the viral-envelope protein to undergo changes that result in the fusion of virus and host cell membranes.
  • Viral entry is the next step, wherein a virus penetrates the host cell wall. In the case of plant cells, the cell outer membrane is composed of cellulose, such that cell wall trauma must be usually precedent however, certain plant viruses (for example, tobacco mosaic virus) can pass from cell to cell through plasmodesmata, or pore structures. Also, bacteria have significantly strong cell walls. Some viruses have evolved mechanisms that inject their DNA or RNA into a bacterium, with the viral capsid remaining outside.
  • Uncoating is the step in which viral enzymes degrade the virus capsid sometimes host enzymes also play a role in this dissolution, that then exposes the viral genome to the interior of the host cell's chemical factory.
  • Replication is the actual synthesis of (i) the virus messenger RNA (except for the case of positive sense RNA) (ii) synthesis of virus proteins and (iii) assembly of replicated genomic material and subsequent protein binding.
  • Post-translational modification of viral proteins sometimes transpires. For example, in the case of HIV, such a step (often termed maturation) happens once the virus has escaped out of the host cell.
  • Lysis is the final step, in which the host cell dies through the act of its membrane being burst by the viral escape. In some cases the new virus genome becomes dormant in the host, only to come to life at a later time, when the activated virus subsequently lyses.

There are numerous mechanisms by which viruses induce disease in an organism, chiefly depending on the viral taxon. At the cellular level these mechanisms often include cell lysis, the breaking open and subsequent death of the cell. In multicellular organisms, if sufficient numbers of cells die, the whole organism may suffer gross metabolic disruption or even mortality. Although viruses may cause disruption of normal homeostasis, resulting in disease, in some cases viruses may simply reside inside an organism without significant apparent harm. An example, termed latency, is the ability of the herpes simplex virus, which includes cold sores, to remain in a dormant state within the human body.
Pathways of viral attack include respiratory intake, ingestion, body fluid contact, and dermal contact. Each virus may have a different set of attack pathway characteristics, but prevention is difficult due to the microscopic size and ex vivo durability of viruses. The extremely small subcellular scale makes trapping of viruses by masks or filters virtually impossible.

Human diseases caused by viruses include chickenpox, HIV, influenza, Marburg, Ebola, Hanta, avian flu, cold sores, and the common cold. The relative strength of viruses to induce disease is denoted by virulence.

Some viruses can induce chronic infection, such that a virus replicates over the entire remaining life of the host, in spite of the host's defense mechanisms. This syndrome is common in hepatitis B and C viral infections. Those with chronic infections are deemed to be carriers—they are reservoirs of infectious virus as long as they live. For regional populations with a high carrier percentage, the disease is termed endemic.

There are a large number viruses that may manifest only as such superficial effects as fruit blemishing however, crop yield reductions may result or even catastrophic loss of an entire plant population in a local area. Furthermore, control of these viruses may not be economically viable. In many cases viruses affecting vegetation may spread horizontally via third-party organisms, termed vectors, which may be insects, fungi, nematodes, or protozoans. Control of plant viruses usually consists of killing or removal of vectors that transmit the virus or removal of weed populations among crops that are secondary hosts. Plant viruses are ineffective in infecting animals, since their replication is only functional in living plant cells.

Vegetative species exhibit elaborate defense mechanisms to ward off viral attack. One of the most effective defense mechanisms is the presence of resistance (R) genes. Each R gene confers resistance to a particular virus by triggering localized areas of cell death in proximity to the infected cell, which is often visible to the naked eye as large splotches. This phenomenon prevents the viral infection from spreading. An alternative defense is via RNA interference.

A bacteriophage is a virus that attacks a bacterium host, and is one of the most abundant organisms on our planet they are found in soil, ocean water, aerosols, and within animal intestinal tracts. For example, as many as 900 million viruses may occur in one milliliter of seawater, situated in surface microbial matting RNA synthesis.[8] The associated infection rate of marine bacteria may approach seventy percent.

Double-stranded, DNA-tailed bacteriophages comprise approximately 95 percent of the bacteriophages currently known. The major defense tactic bacteria employ is the production of enzymes that kill foreign DNA. These restriction endonucleases cut up the viral DNA that is injected into the host cell.

Bacteriophages, in particular, have a central function in marine ecology and carbon cycling. These organisms are extremely widespread in the world's oceans, sometimes occurring in concentrations as high as 900 million bacteriophages per milliliter. Secondly, they have a very rapid attack and replication cycle, being capable of attaching and injecting genomic material into a host bacterium in a matter of minutes, and achieving genetic replication of new viruses in about 20 minutes. They are capable, therefore, of very rapid rates of multiplication in the marine environment.

Next, it is important to note that bacteriophages are highly correlated with concentrations of sewage. This is due to the presence of such bacteria as E. coli present in untreated sewage. In many world regions, large volumes of untreated sewage are discharged to the oceans. Without the ability of bacteriophages to systematically decompose the resulting high bacteria levels, not only would the bacterial concentrations be very high, but opportunity for enhanced carbon dioxide respiration at the atmosphere/ocean interface would be reduced. The outcome respiration rate for ocean absorption of atmospheric carbon is approximately three gigatons per annum,[9] which is a significant percentage of the fossil fuel combustion input to the atmosphere. Thus, further understanding of these viral processes may be key to grasping the world's carbon balance, and perhaps even making intelligent management decisions to avoid global greenhouse gas buildup.

M. Breitbart and F. Rohwer. 2005. Here a virus, there a virus, everywhere the same virus?, Trends Microbiol., vol. 1, issue 6, pp 278-284
R. A. Edwards and F. Rohwer. 2005. Viral metagenomics. Nat. Rev. Microbiol., vol 3, issue 6, pp 504–510
E. P. Rybicki. 1990. The classification of organisms at the edge of life, or problems with virus systematics. S Aft J Sci 86:182–186 Advances in Virus Research. 394 pages
Adrian J. Gibbs, Charles H. Calisher and Fernando Garcia-Arenal. 1995. Molecular basis of virus evolution. 603 pages
Karl Maramorosch, Frederick A. Murphy and Aaron J. Shatkin. 2003. Advances in Virus Research. 394 pages
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This article was adapted from the Encyclopedia of Earth.
Available under CC BY-SA 2.5


How Viruses Work

Once inside the cell, the viral enzymes take over those enzymes of the host cell and begin making copies of the viral genetic instructions and new viral proteins using the virus's genetic instructions and the cell's enzyme machinery (see How Cells Work for details on the machinery). The new copies of the viral genetic instructions are packaged inside the new protein coats to make new viruses.

Once the new viruses are made, they leave the host cell in one of two ways:

  1. Ils Pause the host cell open (lysis) and destroy the host cell.
  2. Ils pincer from the cell membrane and break away (budding) with a piece of the cell membrane surrounding them. This is how enveloped viruses leave the cell. In this way, the host cell is not destroyed.

Once free from the host cell, the new viruses can attack other cells. Because one virus can reproduce thousands of new viruses, viral infections can spread quickly throughout the body.

The sequence of events that occurs when you come down with the flu or a cold is a good demonstration of how a virus works:

  1. An infected person sneezes near you.
  2. You inhale the virus particle, and it attaches to cells lining the sinuses in your nose.
  3. The virus attacks the cells lining the sinuses and rapidly reproduces new viruses.
  4. The host cells break, and new viruses spread into your bloodstream and also into your lungs. Because you have lost cells lining your sinuses, fluid can flow into your nasal passages and give you a runny nose.
  5. Viruses in the fluid that drips down your throat attack the cells lining your throat and give you a sore throat.
  6. Viruses in your bloodstream can attack muscle cells and cause you to have muscle aches.

Your immune system responds to the infection, and in the process of fighting, it produces chemicals called pyrogènes that cause your body temperature to increase. Cette fièvre actually helps you to fight the infection by slowing down the rate of viral reproduction, because most of your body's chemical reactions have an optimal temperature of 98.6 degrees Fahrenheit (37 degrees Celsius). If your temperature rises slightly above this, the reactions slow down. This immune response continues until the viruses are eliminated from your body. However, if you sneeze, you can spread thousands of new viruses into the environment to await another host.


1599, in the meaning defined at sense 4

Middle English, "pus, discharge from a sore, semen," borrowed from Latin vīrus (neuter) "venom, poisonous fluid, acrid element in a substance, secretion with medical or magical properties," going back to an Indo-European base *u̯is-/*u̯īs- "poison, venom," whence also Middle Irish "venom, poison, evil," Greek īós "poison," Tocharian A wäs and Tocharian B wase, sanskrit viṣáṃ, Avestan viš, viša- (aussi vīš?) (sense 1) borrowed from German, borrowed from Latin

Note: The application of Latin vīrus to the submicroscopic infectious agents now considered viruses (rather than to any infectious agent) was apparently first made by the Dutch microbiologist Martinus Beijerinck (1851-1931) in "Ueber ein Contagium vivum fluidum als Ursache der Fleckenkrankheit der Tabaksblätter," Verhandelingen der Koninklijke Akademie van Wetenschappen te Amsterdam, Tweede Sectie, Deel VI, no. 5 (1898). Beijerinck, in studying tobacco mosaic virus, mistakenly believed that the agent was a fluid (contagium vivum fluidum, "living fluid infection") because it passed through filters capable of trapping bacteria. — The neuter gender of vīrus suggests that it was originally an s-stem forms in text other than the nominative and accusative are perhaps found only in Lucretius. The length of the vowel in Latin, Irish, and Greek, in contrast to the short vowel in Tocharian and Indo-Iranian, has been variously accounted for. M. Mayrhofer (Etymologisches Wörterbuch des Altindoarischen) suggests that the etymon was originally a root noun, *u̯īs, *u̯is-ó-, with lengthening of the monosyllabic vowel the daughter languages then generalized one or the other form.


Voir la vidéo: The School of Creativity. Can Viruses Be Our Friends? FI, EE subtitles (Janvier 2022).