L'image du virus de l'immunodéficience humaine telle qu'elle apparaît dans les manuels de biologie va-t-elle être bientôt révisée ? C'est ce vers quoi devrait conduire une étude réalisée par des chercheurs français de l'Université de Montpellier qui, après avoir comparé 23 000 séquences du VIH et du SIV (l’équivalent du VIH chez les singes), ont conclu que le VIH-1 était composé de 10 gènes plutôt que 9 comme admis communément.
L’existence d’un dixième gène avait déjà été suggérée à la fin des années 1980 dans un article paru dans « Science » et de nombreuses expériences tendaient à démontrer que ce gène, nommé asp (et la protéine qu'il produit ASP ou AntiSense Protein), est transcrit et traduit en protéine, et que celle-ci déclenche une réponse immunitaire chez les patients affectés du VIH-1. La question était encore débattue.
Un gène chevauchant
Des chercheurs du Laboratoire d'informatique, de robotique et de microélectronique de Montpellier (LIRMM) spécialisés dans les modèles mathématiques de l’évolution et ceux du Centre d'études d'agents pathogènes et biotechnologies pour la santé (CPBS) spécialistes de la transcription antisens chez les rétrovirus, ont réalisé la première étude évolutive du gène asp.
Le matériel génétique du VIH est codé dans un ARN qui est rétrotranscrit en ADN puis intégré dans l’ADN génomique de l’hôte humain. Ce « génome proviral » possède deux brins : un brin sens correspondant à l’ARN du VIH, et un brin antisens, l’ensemble formant la double hélice de l’ADN. Le 10e gène putatif est codé sur le brin antisens du génome proviral intégré dans l’ADN de la cellule infectée. Pour l'identifier, la difficulté venait de ce que ce gène est chevauchant et entièrement inclus dans la région du gène env qui code pour l’enveloppe virale.
De ce fait, les approches bioinformatiques standards étaient largement inopérantes puisque le code génétique n'était pas redondant. Dans les gènes usuels (non-chevauchants) chaque codon code pour un unique acide aminé, et pour la plupart des acides aminés il y a plusieurs codons possibles. Avec les gènes chevauchants, une même portion de séquence code pour deux (voire trois) protéines. « C’est comme si un mot français avait deux sens différents lorsqu’on décale le début de la lecture, ou qu’on le lit à l’envers (on parle alors de palindrome) », expliquent les auteurs.
Un gène d'apparition récente
Pour suivre l’évolution d’asp et analyser sa conservation depuis l'introduction du VIH-1 chez l’homme, les chercheurs ont donc utilisé une nouvelle approche basée sur les codons stop.
Les résultats publiés dans la revue « PNAS » montrent notamment que ce gène asp est spécifique du groupe M du VIH-1, lequel est à l’origine de la pandémie humaine.
« La fonction d’ASP dans la multiplication virale ainsi que son rôle exact dans la pandémie de sida restent très largement inconnus », soulignent les chercheurs. Toutefois, l'étude apporte quelques éléments sur ce gène d'apparition récente, c'est-à-dire juste avant ou lors de l’émergence du VIH-1 chez l’homme, que l’on estime dater du début du XXe siècle. « Les différentes analyses bio-informatiques ont montré qu’il existe une pression évolutive sur ce gène, révélant que l’existence de celui-ci confère au virus un bénéfice, non encore identifié », précisent-ils.
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