Une étude, dont les résultats intitulés «The Ancient Gamete Fusogen HAP2 Is a Eukaryotic Class II Fusion Protein» ont été publiés dans la revue Cell, a permis de dévoiler, en identifiant formellement le principal acteur de la fusion entre les deux cellules sexuelles mâle et femelle, l'origine virale probable de ce processus de fusion, commun à une grande partie des organismes vivants sur Terre.

Rappelons tout d'abord que «depuis le début du XXe siècle, on sait que la fusion entre un gamète mâle et un gamète femelle constitue la première et indispensable étape de la formation de la cellule-oeuf, dont les divisions successives finiront par former un organisme vivant complet». Cependant, jusqu'ici, ce processus de reproduction, utilisé chez la plupart des eucaryotes (les organismes vivants possédant des cellules avec un noyau – animaux, plantes, mais également certains parasites comme Plasmodium, l’agent du paludisme -, par opposition aux procaryotes, comme les bactéries, qui en sont dépourvus) et «les mécanismes moléculaires qui le sous-tendent», demeuraient mal connus.

Afin d'en savoir plus, l'étude ici présentée s'est focalisée sur la protéine HAP2, «présente à la surface de la membrane des gamètes mâles» dans «presque tous les embranchements de l’arbre phylogénétique des eucaryotes», qui «avait déjà été suspectée d’être impliquée dans le processus de fusion des cellules sexuelles».

L'analyse de «la structure tridimensionnelle de la protéine HAP2 de l’algue unicellulaire Chlamydomonas, par cristallisation et diffraction aux rayons X» a fait apparaître «qu’elle est homologue des protéines virales de fusion dites de classe II». Cette observation conduit à avancer l'hypothèse «que HAP2 pourrait être l’héritage d’une infection virale ancienne, qui se serait produite chez l’ancêtre commun à l’ensemble des eucaryotes».

Sur la base «des connaissances préalables du mécanisme de fusion des virus et l’homologie identifiée», une «étude fonctionnelle poussée» a alors été entreprise pour «caractériser la structure particulière de HAP2 lui permettant d’engager la fusion». Il a été ainsi constaté que «la région clé de la fusion entre les gamètes» forme, à l’extérieur de la cellule, une boucle («de même nature que celle que présentent les protéines virales homologues à HAP2»), dont «la modification ou le blocage empêchait directement la fusion».

Cette étude, qui identifie «clairement comme responsable de la fusion entre gamètes chez les eucaryotes une protéine dérivant du même gène ancestral que des protéines utilisées par certains virus (comme celui de la dengue ou de Zika) pour envahir une cellule», laisse donc penser «qu’un virus pourrait être à l’origine de l’apparition de la vie sexuelle sur Terre».

Néanmoins, il ne faut pas écarter la possibilité que «ce soient les virus qui aient incorporé une protéine cellulaire pour leur permettre d’assurer cette fonction de fusion membranaire». En tout cas, «grâce à la mise au jour des bases moléculaires, longtemps ignorées de ce processus de fusion», HAP2 devient une cible thérapeutique «pour bloquer la transmission de pathogènes, qui, comme Plasmodium, responsable du paludisme, y ont recours dans leur cycle biologique».