Les virus

LES VIRUS :

PARTIE I : CARACTERES GENERAUX

1. DEFINITION, GENERALITES

• En latin, virus = poison, venin
• Agent biologique infectieux de très petite taille (ultra-microscopiques)
• Parasites absolus de cellules vivantes

• Pas de systèmes métaboliques ou de synthèse 
• Pas de réplication autonome

• Virion = particule virale libre à l’extérieur de la cellule

• Totalement inerte 
• Contient une information génétique (ADN ou ARN)
• Protégé par la capside 

→ Structure protéique, compacte, protégeant l’acide nucléique

• La virulence est variable mais certains virus sont très pathogènes. Beaucoup sont avirulents

1. STRUCTURE DES VIRIONS

1. CARACTERISTIQUES GENERALES

• Protection du génome pendant la phase extra-cellulaire du cycle viral
• Reconnaissance des cellules hôtes permettant leur réplication
• Structure simple devant s’autoassembler pour sortir de la cellule parasitée
• Produits par les gènes viraux dont une partie peut être empruntée à la cellule hôte

1. ELEMENTS CONSTITUFS D’UN VIRION

[pic 1][pic 2]

• Génome 

• Un seul type d’acide nucléique (ADN ou ARN)
• Simple brin ou double brin
• Linéaire ou circulaire

• Capside 

• Structure protéique protégeant le génome
• En association étroite avec le génome : nucléocapside

• Enveloppe ou péplos 

• Structure lipidique externe
• Entoure la particule virale
• Stabilisé ou non par une matrice protéique sur sa face interne

1. LES GENOMES VIRAUX

• ADN

• Simple ou double brin
• Linéaire ou circulaire

• ARN

• Simple ou double brin
• Linéaire ou circulaire
• Peuvent comporter plusieurs segments => Génome segmenté 
• Polarité positive(+) => Traduction directe possible comme ARNm
• Polarité négative (-) => Complémentaire d’un ARN (+)
• Ambisens : Association de cadres de lectures (+) et (-)
• ARN polymérases : pas de mécanisme de détection et de réparation des erreurs

→ Réplication moins fidèle que celle des virus à ADN

→ Variation génétique

• Génome de taille réduite : Entre 1700 nucléotides et 1,2 x 106 pb

• La taille réduite est compensée par un chevauchement des cadres de lecture

1. LES CAPSIDES

• Constituées de protéines issues de la traduction des gènes de structure viraux
• Auto-assemblage en SU : capsomère => Capside
• Dans certains cas, le génome y est associé => nucléocapside
• 3 types de structures :

• Symétrie hélicoïdale : virus filamenteux
• Symétrie cubique : virus icosaédriques
• Symétries complexes : cubique + hélicoïdale

1. L’ENVELOPPE VIRALE (PEPLOS)

• Structure facultative absente chez les virus « nus »
• Bicouche lipidique provenant d’une membrane de la cellule hôte
• Formée par bourgeonnement de la cellule hôte lors de la libération des virions
• Incorporation de protéines d’origine virale qui font saillies à la surface

• Impliquées dans la reconnaissance des cellules cibles

• Elément de fragilité du virus

1. CLASSIFICATION DES VIRUS

1. CLASSIFICATION HIERARCHIQUE

• Famille -> Genre -> Espèce -> Souche/type
• Toutes les familles ont un suffixe –viridae
• Tous les gens ont le suffixe –virus
• L’espèce est le niveau le plus important

• Pas de reproduction sexuée
• Basée sur l’analyse des séquences génomiques

1. CRITERES DE CLASSIFICATION DES VIRUS

• Virus : entités pseudo-vivantes non cellulaires

• Classification basée sur des critères phénotypiques peu satisfaisante

• Classification sur la base la pathologie provoquée :

• Beaucoup de virus infectent un hôte sans signe clinique
• Des virus différents peuvent provoquer les mêmes symptômes
• Un même virus peut provoquer des pathologies différentes (varicelle et zona)

• Classification basée sur le spectre d’hôte :

• Beaucoup de virus n’infectent qu’un seul hôte
• Certains ont un spectre d’hôte limité

• Classification basée sur la morphologie des virions :

• 2 virus similaires peuvent être différents sur toutes les autres caractéristiques fondamentales
• Encore très utilisée

1. CLASSIFICATION DE BALTIMORE

[pic 3]

1. SYSTEME DE CLASSIFICATION RETENUE

• Basée sur 4 critères essentiels :

• Nature du matériel génétique (type d’acide nucléique et mode de réplication)
• Type de symétrie de la capside (cubique ou hélicoïdale)
• Caractère nu ou enveloppé 
• Caractéristiques morphologiques du virion (Nombre de capsomères, diamètre de la particule virale, longueur et épaisseur des nucléocapsides)

• Des critères mineurs permettent d’affiner la classification

1. LE CYCLE DE MULTIPLICATION VIRALE

1. CARACTERES GENERAUX

• Multiplication possible uniquement dans une cellule vivante 

• Le virus détourne la machinerie cellulaire à son profit
• La vie des virus est cyclique avec une succession d’étapes intra et extra cellulaires

• 3 types d’interactions virus/cellule hôte

• Cycle viral complet (cellule permissive) :  infection lytique ou productive
• Multiplication incomplète (cellule non permissive) : Infection abortive
• Interaction intégrative : Le génome viral s’intègre au génome de la cellule hôte

→ Virus transmis à la descendance de la cellule infectée

                                                → Ex. La lysogénie bactérienne

• Vitesse de réplication du virus et durée du cycle viral variable

• Dépendent de la complexité du virus et de la stratégie de réplication utilisée

• Le cycle viral comporte différentes étapes successives

1. Reconnaissance et attachement du virion sur la cellule hôte[pic 4]
2. Pénétration du virus dans la cellule
3. Libération du génome viral => Décapsidation [pic 5]
4. Réplication du génome viral + transcription + traduction des ARNm viraux
5. Maturation des protéines virales et assemblage des nucléocapsides
6. Libération des virions

[pic 6]

1. RECONNAISSANCE DE LA CELLULE HOTE ET ATTACHEMENT

• Interactions entre structures présentes à la surface des virions et des cellules hôtes

• Au niveau des virus :

→ Virus nu : protéines de la nucléocapside

→ Virus enveloppé : Glycoprotéines de l’enveloppe

• Au niveau des cellules hôtes :

→ Récepteurs viraux spécifiques situés sur la membrane cytoplasmique

• Spécificité de reconnaissance variable

• Certains virus peuvent infecter de nombreuses cellules
• Certains virus n’infectent qu’un seul hôte

1. PENETRATION DANS LA CELLULE HOTE

• Les modes de pénétration des virus varient selon le type de cellule hôte et la surface du virus (capside ou enveloppe)

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