Réplication Des Virus à ARN

INTRODUCTION

La réplication des virus à ARN (mis à part les rétrovirus) se fait selon deux grandes stratégies.

 Virus à ARN positif : ARN (+). Les virus correspondants possèdent un ARN génomique directement messager qui, dès sa libération dans la cellule, sert à la synthèse protéique.

 Virus à ARN négatif : ARN (-). Le génome viral n'est ici pas directement messager ; une transcription de l'ARN (-) en ARN (+) est nécessaire ; ceci se fait grâce à une enzyme constitutive du virus, une ARN polymérase ARN dépendante, qui portera dans ce cas le nom de transcriptase. L'ARN (+) synthétisé servira alors d'ARN messager pour la traduction protéique.

I - LES VIRUS A ARN (+) : VIRUS DE LA POLIOMYELITE.

Il s'agit d'un petit virus à ARN (Picornavirus). L'ARN génomique est protégé par une capside icosaédrique sans enveloppe. Les différentes étapes du cycle viral sont les suivantes :

- 1ère étape :

Le virus se fixe sur un récepteur cellulaire. Il pénètre dans la cellule à l'intérieur d'une vacuole de pinocytose ; la décapsidation, non spécifique, se fait par des enzymes cellulaires ; l'ARN viral est libéré.

- 2ème étape :

L'ARN viral (+) sert directement d'ARN messager. La lecture étant polycistronique un grand polypeptide N00 est synthétisé qui sera ensuite clivé en N1, NX et N2 ; N1 est clivé en VP0, VP1 et VP3 (VP signifiant « Viral Protein ») qui participeront à l'élaboration de la capside ; parmi les autres protéines, on distingue une protéase et une ARN polymérase ARN dépendante.

- 3ème étape :

Le génome viral étant un ARN (+), les virions devront incorporer également un ARN (+) ; pour assurer la duplication de l'ARN (+), l'intermédiaire négatif est nécessaire ; ce brin, négatif apparaît sur la matrice positive grâce à l'ARN polymérase ARN dépendante néosynthétisée qui porte ici le nom de réplicase.

Cette étape est dépendante d'une enzyme cellulaire, la terminale uridine transférase, qui synthétise une séquence poly U face au poly A de l'extrémité 3’ de l'ARN (+) viral, aboutissant ainsi à une structure en épingle à cheveux permettant à la réplicase d'initier son travail. Il apparaît donc à un moment donné des ARN bicaténaires qui sont d'excellents inducteurs de l'interféron.

- 4ème étape :

A partir de l'ARN (-), il y a synthèse d'ARN (+), une molécule d'ARN (-) générant plusieurs ARN (+) ; les ARN (+) synthétisés seront les ARN génomiques viraux ; ils peuvent également participer à l'amplification de la synthèse protéique.

- 5ème étape :

Les particules virales vont être assemblées ; les polymères de VP0, VP1 et VP3 s'associent pour former une procapside dans laquelle pénètre un ARN génomique (+); le clivage de VP0 en VP2 et VP4 assure la fermeture de la procapside en capside dont les protéines capsidales sont donc formées des peptides VP1, VP2, VP3 et VP4.

Les nucléocapsides virales s'accumulent dans le cytoplasme de la cellule, réalisant parfois des amas pseudocristallins. La cellule finit par éclater et les virions passent dans les espaces intercellulaires. Cette multiplication entraîne une anomalie cellulaire décelable en microscopie photonique et utilisable au laboratoire pour le diagnostic virologique : l'effet cytopathogène ou ECP. Dans le cas du virus de la poliomyélite, l'isolement chez le malade se fait à partir de selles ; celles-ci sont mises en culture au laboratoire sur un système cellulaire adapté; la multiplication virale entraîne en 24 heures un arrondissement des cellules qui se détachent du tapis sous jacent (ECP à l'état frais) ; si l'on fixe ces cellules et si on les colore par l'hémalun-éosine, on peut apprécier l'ECP après coloration : on distingue une volumineuse inclusion éosinophile intracytoplasmique correspondant à l'accumulation des nucléocapsides qui repoussent le noyau en périphérie.

II – VIRUS A ARN (-)

A- VIRUS SENDAI

Découvert au Japon, ce virus appartient à la famille des Paramyxoviridae, genre Paramyxovirus ; d'origine murine, il est apparenté au Parainfluenzae humains.

Ce virus possède un ARN monocaténaire (-) associé à une transcriptase dans une capside hélicoïdale ; la nucléocapside est enveloppée et cette enveloppe porte des spicules d'information virale à activité hémagglutinante et neuraminidasique (HA et NA).

Le cycle de réplication du virus Sendai est composé de plusieurs étapes :

-1ère étape

Le virus se fixe grâce à son hémagglutinine sur un récepteur cellulaire, il y a fusion entre l'enveloppe virale et la membrane cytoplasmique ; la nucléocapside entre dans le cytoplasme de la cellule et la capside est dégradée ; il y a libération de l'acide nucléique viral associé à sa transcriptase.

- 2ème étape

La transcriptase synthétise un brin d'ARN (+) sur la matrice génomique ARN (-); il y a donc apparition d'un ARN bicaténaire.

- 3ème étape

L'ARN (+) est traduit en protéine

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