Virus qui parcourent le royaume fongique

Cet article Apparu à l’origine dans Magazine Knowable.

DId vous savez que les champignons peuvent tomber malades?

C’était en 1948, sur une ferme de champignons de Pennsylvanie opérée par les frères de La France, lorsque les scientifiques ont observé pour la première fois une maladie des champignons mettant en vedette des bonnets chétifs et des tiges tordues. Mais ce n’est qu’en 1962 que les chercheurs ont finalement réalisé que les virus étaient derrière la maladie de La France, comme on l’appelait, et que les virus ont également provoqué d’autres afflictions fongiques – le lancement d’un tout nouveau domaine d’étude.

Aujourd’hui, les scientifiques qui recherchent des virus fongiques bénéficient d’un «âge d’or de la découverte», explique Matt Kasson, mycologue (AKA Fungus chercheuse) à la West Virginia University à Morgantown. Les chercheurs trouvent toutes sortes d’interactions étranges et merveilleuses entre les champignons et leurs virus et même entre les virus fongiques et les plantes ou les animaux. La plupart des virus fongiques ne semblent pas faire grand-chose à leurs hôtes, mais d’autres le font définitivement: parfois ils provoquent une maladie, bien sûr, mais parfois ils offrent des avantages surprenants.

Aujourd’hui encore, la plupart des champignons restent non décrits et les analyses de leurs virus sont encore plus rares. Il y a donc beaucoup plus à apprendre. De nos jours, les scientifiques peuvent utiliser le séquençage de l’ADN et de l’ARN pour détecter les signes de virus à l’intérieur de champignons même s’il n’y a pas d’autres indications qu’un virus est là. Les scientifiques sont particulièrement intéressés par les virus qui provoquent des maladies dans des champignons qui sont eux-mêmes des agents pathogènes pour les plantes, les animaux ou même les personnes – créant les virus des alliés potentiels contre l’infection fongique et les ravageurs.

Les virus apparaissent dans toutes sortes de champignons, sous toutes sortes de formes

«Presque tous les champignons ont des virus – ils sont extrêmement courants», explique Marilyn Roossinck, un écologiste du virus à la retraite de la Penn State University à University Park. Elle ajoute: “Ils sont tellement cool.”

De nombreux virus végétaux et animaux enferment leurs gènes dans une couche protéique ou même une bulle membraneuse, créant une particule qui peut passer de l’hôte à l’hôte. Mais «les virus fongiques sont très exceptionnels», explique Nobuhiro Suzuki, virologue à l’Université d’Okayama à Kurashiki, au Japon.

Certains n’ont pas de manteau du tout, note Suzuki, qui a co-auteur un article sur la diversité et l’évolution du virus fongique pour le Revue annuelle de la phytopathologie. Ils ne semblent jamais quitter l’étreinte confortable de leur hôte. Et dans un cas intéressant, Suzuki et ses collègues sont tombés sur un virus qui n’a pas de manteau qui lui est propre mais emprunte la couche d’un autre virus. Ils ont nommé l’emprunteur Yado-kermonle terme japonais pour le crabe ermite, qui se traduit par «l’emprunt d’une chambre pour rester». Ils ont appelé l’autre virus yado-nushipour «propriétaire».

Qu’ils arborent ou non des vêtements d’extérieur, la plupart des virus fongiques ne trouvent pas de nouvelles maisons en sortant de l’hôte comme, disons, un virus de la grippe le fait. Ils sont généralement transmis lorsque deux brins fongiques se rencontrent dans le sol. Les brins des champignons connexes peuvent fusionner, partageant à l’intérieur et leurs virus.

Les virus fongiques varient également considérablement dans leurs génomes: certains se débrouillent avec un ou une poignée de gènes; D’autres sont des géants génomiques, avec plus de 300 gènes.

Fungal viruses are so common that some fungi are homes to multiple types—in one study, a fungus was found to contain 17 different viruses, and others have more than 20, says Jiatao Xie, a fungal virologist at the Huazhong Agricultural University in Wuhan, China, who coauthored a discussion of fungal virus diversity and evolution in the Revue annuelle de la microbiologie. Et ils se présentent dans un éventail diversifié d’hôtes, comme des champignons qui vivent dans des environnements marins, y compris dans l’herbe de mer et les concombres de mer, ou des champignons qui ont émergé de la décongélation du pergélisol.

Les virus peuvent donner des propriétés de champignons qu’ils n’avaient pas auparavant

Au début des années 2000, des collègues de Roossinck ont trouvé un appariement de plante champignon intéressant dans le parc national de Yellowstone, où les sols peuvent atteindre des températures de 122 degrés Fahrenheit ou plus. Lorsque l’herbe était seule, une croissance à 122 degrés l’a fait se ratatiner et perdre sa teinte verte. S’il est parfois exposé à 149 degrés, il est mort. Mais si l’herbe hébergeait le champignon Curvol en sailliela paire pourrait résister à 122 degrés et à des pointes intermittentes à 149 degrés.

Roossinck, curieux, a enquêté davantage et a constaté que la tolérance à la chaleur ne s’était produite que lorsque le champignon contenait un virus que l’équipe a nommé Cranuvie Virus de tolérance thermique.

En d’autres termes, la paire tolérante à la chaleur était vraiment un trio. «Le virus doit être là», explique Roossinck. «Ils doivent avoir les trois.»

Les scientifiques ont utilisé des virus pour suivre le syndrome du nez blanc dans les chauves-souris

Le syndrome de nez blanc qui a tué plus de 6 millions de chauves-souris en Amérique du Nord depuis 2006 est causé par un champignon, Pseudogymnoascus destructansqui grandit sur les museaux, les oreilles et les ailes des créatures. Roossinck n’a pas été surpris de découvrir que ce champignon abrite un virus. C’est un membre de la famille Partitiviridae, qui a deux ou trois gènes et forment des particules polyédriques.

Il a été difficile de cartographier la propagation du syndrome de nez blanc parce que les chauves-souris se déplacent jusqu’à présent. Le virus a fourni une solution: Roossinck et ses collègues ont tracé le champignon en suivant les mutations dans le gène en évolution rapide responsable de la couche du virus. Les changements dans ce gène au fil du temps ont révélé comment la paire de champignon-virus est passée du Connecticut à d’autres parties de l’est des États-Unis, et même à l’État de Washington.

Le virus est unique à l’Amérique du Nord P. Destructans Et c’est, pense Roossinck, ce qui fait le champignon Si destructeur: seuls les champignons contenant le virus peuvent faire de nombreuses spores viables, l’aidant à se propager de la chauve-souris.

Certains virus navettent les champignons et les plantes

De nombreuses plantes et champignons sont étroitement liés – à tel point que les virus peuvent se croiser entre eux. Dans la province intérieure de la Mongolie en Chine, les chercheurs ont trouvé un champignon radiculaire, Rhizoctonia Solanidans une plante de pomme de terre. Ce champignon avait un cintre: le virus de la mosaïque du concombre, qui infecte généralement (vous l’avez deviné), parmi de nombreux autres fruits, légumes, herbes et mauvaises herbes. En laboratoire, le virus pourrait être passé des plantes aux champignons. Une fois à l’intérieur des champignons, il pourrait se propager à d’autres plantes.

Ainsi, le virus de la mosaïque du concombre est un virus axé sur la plante qui a également un goût pour les champignons. La même équipe de recherche a ensuite testé si un virus axé sur le champignon pouvait également être transmis dans les plantes. Ils ont constaté que l’hypovirus 1 en manteaux 1, qui infecte généralement les champignons, pourrait en effet infecter les plantes de tabac. Seul, il pourrait entrer dans les feuilles sur lesquelles il a été placé, mais il ne pouvait pas se propager à d’autres parties de la plante. Mais si un autre virus, comme le virus de la mosaïque du tabac, était également présent, les deux virus pourraient voyager autour de la plante. En effet, le virus du tabac a contribué une «protéine de mouvement» qui a aidé les deux virus à voyager. Les chercheurs pensent que cette capacité à traverser les royaumes hôtes peut être un facteur important dans la propagation et l’évolution virales.

Les virus fongiques peuvent protéger les plantes – et peut-être même les animaux – des infections fongiques

Si les champignons sont l’ennemi des agriculteurs qui cultivent des plantes, les virus de champignons pourraient être les meilleurs amis des agriculteurs.

En effet, cela a déjà été démontré. Au milieu des années 1900, des scientifiques européens luttant contre un champignon de châtaigniers ont découvert que l’hypovirus de la cryphonectria 1 ralentit l’infection, donnant aux arbres le temps de monter une réponse immunitaire. «Cela a bien fonctionné», explique Kasson; Le virus est devenu un exemple phare de biocontrasse virale. Malheureusement, le même virus n’a pas pu protéger les châtaignes américaines; La plupart des champignons américains étaient de types génétiques incapables d’accepter le transfert du virus des champignons donneurs.

Mais l’idée se situe. Xie et son collègue de Huazhong, Daohong Jiang, développent un virus pour aider les cultures comme le colza et le soja. Il combat le champignon nuisible Sclérotinia sclerotiorumqui provoque des moisissures blanches dans plus de 700 espèces végétales, dit Xie. Le virus, SSHADV-1, affaiblit la capacité du champignon à provoquer une maladie, mais il y a plus que cela. Contrairement à la plupart des virus fongiques, il peut quitter le champignon et se propager sous forme de particules libres, ou être transmis par un moucheron mangeur de champignons. De plus, dans un switcheroo fongique Jekyll-and-Hyde, le virus transforme le champignon de quelque chose qui nuit aux plantes à quelque chose qui leur profite.

C’est parce que le champignon calé sur le virus agit un peu comme un vaccin. L’exposition au champignon infecté déclenche des défenses des plantes, ce qui rend les plantes mieux à même de combattre d’autres types de maladies, pas seulement de la moisissure blanche. Le combo virus-fungus modifie également la signalisation hormonale des plantes et les rythmes circadiens d’une manière qui stimule la croissance.

Xie et ses collègues ont développé un moyen de pulvériser des fragments fongiques infectés par le virus sur les cultures en tant que fongicide naturel. Les bits pulvérisés agissent comme un vaccin en surcharge ou en infectant tous les champignons Hyde à la coiffure des plantes jusqu’à ce que tout ce qui reste est un jekyll vaccinsque. En effet, dit Xie, les essais sur le terrain ont montré que le traitement augmentait le rendement du colza, du riz et du blé.

Le potentiel de transmission du virus par pulvérisation (ou insecte) en fait «vraiment un gros problème», explique Timothy James, mycologue à l’Université du Michigan à Ann Arbor. Bien que le traitement viral n’ait pas encore atteint le marché, les brevets sont approuvés en Chine, au Canada et aux États-Unis, dit Xie. En cas de succès, il rejoindrait le virus qui affaiblirait le champignon châtaignier comme un autre exemple de biocontrôle viral.

Et les scientifiques spéculent qu’ils pourraient également protéger les animaux des champignons avec les bons virus. James, par exemple, essaie de protéger les amphibiens d’un champignon chytride mortel, en utilisant ce qu’il a appris d’un virus qui l’infecte. Et Roossinck a expérimenté des virus qui infectent Aspergillus La moisissure, qui peut provoquer des réactions allergiques, souvent chez les personnes souffrant d’asthme ou de fibrose kystique, et les infections pulmonaires mortelles chez les personnes immunodéprimées.

Ces autres traitements ne se sont pas encore produits, dit Xie. Pour l’instant, c’est «juste une pensée».

Image du plomb: les infections virales ne provoquent souvent aucun symptôme dans les champignons, mais le virus des champignons X, un syndrome provoqué par plusieurs virus, afflige visiblement le champignon du bouton blanc, Agaricus bisporus. Crédit: D. Eastwood et al / Applied and Environmental Microbiology 2015.

• Danse ambrée

  Publié sur 22 juillet 2025

  Danse ambrée, un Magazine Knowable Contributeur dans la région de Los Angeles, a tué de nombreuses cellules au cours de ses années en tant que biologiste cellulaire.