Virome et gènes métaboliques auxiliaires (AMG) : le phage reprogramme l'hôte et co-pilote les cycles biogéochimiques

Le virome du sol (phages + virus) est le compartiment le plus abondant et le moins exploré du microbiome. Le réduire à un prédateur top-down (lyse, « viral shunt ») ou à un réservoir de gènes de résistance (cf. card #74) masque sa fonction générative : les phages portent des gènes métaboliques auxiliaires (AMG) qu'ils expriment pendant l'infection pour reprogrammer le métabolisme de leur hôte bactérien — et, indirectement, co-piloter les cycles biogéochimiques de l'holobionte.

Principe génératif

Le phage n'est ni « bon » ni « mauvais » par nature (axe « aucun microbe n'est bénéfique par nature ») : c'est un module métabolique mobile. En transférant et en exprimant des AMG, il devient un acteur fonctionnel des cycles, pas un simple parasite — un renversement du statut habituel du virus.

Mécanisme

• AMG = gènes d'origine bactérienne capturés par le phage, ré-exprimés durant l'infection pour soutenir les fonctions de l'hôte (énergie, transformation d'éléments) le temps de la production virale (Sun et al., 2023).
• Cycles C/P/S : les AMG telluriques touchent la transformation du carbone, du phosphore et du soufre ; en rizière, jusqu'à ~24 % des AMG concernent la fixation du carbone, et leur expression — stimulée par le stress (métaux lourds) — réduit les émissions de CO2 et accroît le carbone microbien (Zhu et al., 2024).
• Rhizosphère : les phages y augmentent la valeur sélective (fitness) de leurs hôtes, contribuent à la suppression des pathogènes et au recyclage des nutriments, dans un cadre One Health (Wang et al., 2024).
• Mémoire / réveil : une large fraction des bactéries du sol héberge des virus dormants (prophages) réactivables par perturbation (vers de terre, herbicide, antibiotique) ; ce réveil restructure durablement le microbiome — le virome est une composante de la mémoire écologique du sol (Braga & Schumacher, 2023 ; cf. card #187).
• Holobionte végétal : le virome (phagéome) est intégré à l'holobionte étendu de la plante, co-existant dynamiquement avec ses hôtes dans la phyllosphère et la rhizosphère (Roitman et al., 2026 [source non vérifiée]).

Distinction corpus

• ≠ card #74 — phages = vecteurs d'ARG, angle résistome/transduction.
• ≠ card #187 — prophages = fraction du réservoir dormant.
• Complète la fiche #225 (virosphère du sol, régulation top-down / viral shunt) par l'angle bottom-up : le phage augmente le métabolisme, il ne fait pas que tuer.

Portée

Tout bilan fonctionnel d'un sol (cycle du carbone, fertilité, suppressivité) qui ignore le compartiment viral sous-estime un co-pilote métabolique. Le virome est un levier — et un risque — de l'ingénierie de l'holobionte.