Les virus. Jean-Philippe Maréchal. Plan

Transcription

1 Les virus Jean-Philippe Maréchal Plan Étymologie 1. Virus : organismes vivants? 2. Caractéristiques générales des virus 3. Cycle de vie d un virus 4. Pathogènes 5. Classification des virus 6. Bactériophages 1

2 Etymologie Du latin : virulentus = poison 1392 première utilisation en anglais agent provoquant des maladies infectieuses Plus de 6000 virus connus 1. Virus = organismes vivants? Qu est ce qui définit une cellule vivante? a) Contient de l information génétique (ADN), b) Utilise l ARN comme messager génétique, c) Capable de fabriquer ses propres protéines, d) Génère sa propre énergie, e) Entouré d une membrane cellulaire. 2

3 1. Virus = organismes vivants? 1. Virus = organismes vivants? a) Contient de l information génétique (ADN) b) Utilise l ARN comme messager génétique c) Capable de fabriquer ses propres protéines d) Génère sa propre énergie e) Entouré d une membrane cellulaire 3

4 1. Virus = organismes vivants? Parasite intra-cellulaire obligatoire composé d une molécule d acide nucléique (ADN ou ARN, simple ou double brin) se répliquant dans une cellule hôte sur laquelle il s appuie pour les besoins en énergie et la synthèse des protéines (ne possède aucune enzyme). Le matériel génétique est entouré d une coque protéique ou capside parfois protégée par une enveloppe. La forme libre des virus (particule virale) est appelée virion. Taille < 250 nm. Grande diversité : affecte les 3 règnes Bactéries, Archéobactéries et Eucaryotes. Virus spécifiques des bactéries (bactériophages), d algues, de plantes, d invertébrés, de vertébrés. 2. Caractéristiques générales des virus A. virus nu B. virus enveloppé 1. Capside 2. Acide nucléique 3. Capsomère 4. Capside nucléique 5. Virion 6. Enveloppe 7. Glycoprotéines 4

5 Capside : Entoure l acide nucléique Assemblage de structure protéiques = capsomères Capside + matériel génétique = nucléocapside 2 classes de nucléocapsides : symétrie hélicoïdale (mosaïque du tabac) symétrie icosaédrique Enveloppe : Formée lors de la traversée de la membrane cellulaire des cellules hôtes Constitution complexe : éléments d origine virale +éléments cellulaire Protéines, glucides, lipides 5

6 Acide nucléique : ADN ou ARN Génome viral Circulaire ou linéaire Bicaténaire ou monocaténaire : ADN souvent bicaténaire ARN souvent monocaténaire : Polarité positive 5 3 (ex ARN messager) Polarité négative 3 5 6

7 Taille du génome des virus Le génome des virus varie approximativement de 3200 nucléotides à environ 1,2 million de paires de bases. Diversité des virus Beaucoup de mécanismes différents ont été développés pour assurer la propagation des génomes viraux. La forme, la taille, le génome, les méthodes de pénétration, de prolifération et de libération sont très diverses. 7

8 3. Cycle de vie d un virus 3. Cycle de vie d un virus a) Attachement (adsorption) à la bonne cellule hôte : liaison d une protéine virale à un récepteur de la surface cellulaire (glycoprotéines ou glycosphingolipides chez Eucaryotes ; glycoprotéines ou lipopolysaccharides chez les bactéries), b) Entrée du génome viral et décapsidation, c) Réplication du génome viral / multiplication virale : réplication du génome, expression du génome sous forme d ARNm (transcription), d) Fabrication/production des protéines virales : traduction des ARNm en protéines par RE et appareil de Golgi, e) Assemblage des virions / phase de maturation : assemblage et maturation des virus dans la cellule infectée, encapsidation du génome, acquisition d une enveloppe par bourgeonnement (mb plasmique ou mb nucléaire) f) Libération des virions à l extérieur de la cellule hôte. 8

9 a) Attachement et b) décapsidation Adenovirus Cas des virus nus Injection directe de l ADN à l intérieur du noyau Pinocytose = nucléocapside + membrane plasmique Décapsidation dans le noyau 9

10 Virus de la Polio Virus à ARN linéaire monocaténaire Injection de l ARN directement dans la cellule Décapsidation dans le cytoplasme Fusion avec la membrane plasmique (possibilité d entrer aussi par endocytose : accumulation des particules virales dans des vésicules cytoplamsiques) 10

11 c) Réplication et multiplication virale Réplication du génome Expression du génome sous la forme d ARNm (transcription) Traduction des ARNm en protéines par le RE et l appareil de Golgi d) Fabrication des protéines virales, e) assemblage/maturation et f) libération Assemblage et maturation dans les cellules hôtes Encapsidation du génome avec les capsomères produites par les ARNm. L enveloppe est produite par bourgeonnement à partir de la membrane plasmique ou de la membrane nucléaire de la cellule hôte. Après l assemblage de tous les éléments du virus, libération à l extérieur de la cellule hôte. Destruction de la cellule par lyse et libération de centaines de virions. 11

12 4. Pathogènes Objectif : préservation de l ADN/ARN dans le temps. Processus d infection : nécessite un très bon moyen de passer d une cellule hôte à une autre nécessité d utiliser un code génétique qui doit être reconnu par l hôte. Prolifération : nécessite un très bon mécanisme pour multiplier les copies de l acide nucléique à l intérieur de la cellule hôte. Eviter les systèmes d immunité ou de défense : la plupart des organismes ont des moyens de défense sophistiqués qui stoppent les pathogènes mais ces derniers présentent de nombreux moyens de les contourner. 5. Classification des virus Classification par type de génome Virus à ADN Virus à ADN à double brin Virus à ADN à simple brin Virus à ARN Virus à ARN à double brin Virus à ARG simple brin à polarité positive (Virus (+)ssarn ou de type ARN messager) Virus à ARN simple brin à polarité négative Virus à ADN ou ARN à transcription inverse Rétrovirus à ARN simple brin Rétrovirus à ADN double brin Classification par type de capside Symétrie hélicoïdale Symétrie icosaédrale Symétrie inconnue 12

13 5. Classification des virus Taxonomie Essentiellement regroupés en Famille, Genres et Espèces Familles : préfixe latin ou grec suivi de viridae - Herpesviridae, Myxoviridae Genres : viridae est remplacé par virus - Myxovirus, Adenovirus Espèces : ajout d un nom d espèce au genre Herpesvirus simplex abréviation : HSV = Herpès simplex virus 6. Bactériophages Les bactériophages, ou phages, sont des parasites intracellulaires des bactéries qui présentent de nombreux points communs avec les virus des animaux. Spécifiques d une bactérie. 13

14 Composition Acide nucléique : ADN / ARN Différentes tailles et formes : nm Capsule contenant l acide nucléique + gaine + base + fibres Cycles lytique et lysogénique Tous les virus bactériophages ont un cycle lytique (infectieux) pendant lequel le virus, incapable de se reproduire par ses propres moyens, injecte son matériel génétique dans la bactérie. Grâce aux enzymes et aux ribosomes de l'hôte, le virus peut être répliqué à plus de cent exemplaires avant que l'hôte n'éclate. Mais parfois, certains bactériophages se comportent différemment. Leur matériel génétique s'intègre au chromosome de la bactérie qui le transmet à ses descendants (lysogénie). 14