AVL Liban 2011 Sami Khuri Department of Computer Science San José State University San José, California, USA sami.khuri@csjsu.edu www.cs.sjsu.edu/faculty/khuri Retrovirus Parasites intracellulaires Gènes: gag, pol, env -1 Système Immunitaire Macrophage Cellules-T SIDA Qu est-ce qu un Virus? Pourquoi étudier les virus? Virus : Petites particules vivantes infectant les cellules en changeant leur fonctionnement. L infection par un virus peut provoquer le développement de symptômes. Le mal et les symptômes provoqués dépendent du type du virus et du type des cellules infectées. www.medterms.com Plusieurs maladies infectieuses importantes touchant l espèce humaine sont causées par des virus. Celles-ci peuvent être mortelles, être gênantes et très contagieuses, causer des déformations congénitales, être cancérigènes. Les virus peuvent affecter aussi les sources alimentaires, en infectant les cultures agricoles et la nourriture des animaux. La structure relativement simple des virus les rend utiles pour modéliser certains systèmes de base en biologie. Egypte Ancienne et Virus Terminologie Virion : Désigne une particule virale complète avec son enveloppe protéinique et sa molécule d acide nucléique d ARN ou d ADN à l intérieur. Capside : C est une coque qui entoure et protège l'acide nucléique viral. Elle est constituée par l'assemblage de structures protéiques. 1
Terminologie (II) Pathogène : patho : maladie, gène : cause Un agent causant la maladie. Le terme pathogène est habituellement utilisé pour des microorganismes infectieux comprenant : bactérie, champignon, et virus comme le. Virulence : L aptitude d un agent infectieux à causer une maladie. Les mêmes virus sont parfois virulents et d autres fois asymptomatiques. Retrovirus Un retrovirus est un virus ARN à brin unique qui utilise un ADN intermédiaire à double brin (dsadn) pour le processus de duplication. L ARN est copié dans l ADN grâce à l enzyme de transcription inverse. Le dsadn est intégré dans les chromosomes hôtes, où il est transcrit pour produire le génome viral et les protéines qui forment les nouvelles particules virales. Le Cycle de Vie d un Retrovirus Le Cycle de Vie des Lentivirus Les Lentivirus sont des virus lents. Le développement de l infection par ces virus est caractérisé par un long intervalle entre l infection initiale et le début des symptômes. est un Lentivirus Les Lentivirus sont des retrovirus. Virus Immuno-déficience Humain () est un retrovirus qui appartient à la classe des lentivirus. D autres lentivirus contaminent des espèces non humaines. Le virus d immuno-déficience féline (VIF) contamine les chats. Le virus d immuno-déficience simian (VIS) contamine les singes et d autres primates non-humains. VIF et VIS Similaire au relatif aux humains, ces virus relatifs à l espèce animale contaminent le système immunitaire des cellules. Ceci entraîne souvent une immuno-déficience et l apparition des symptômes du SIDA. Ces virus ainsi que leurs hôtes ont procuré aux chercheurs des modèles, utiles quoique imparfaits, de la progression de la maladie du chez les humains. Les humains ont hérité le des chimpanzés et mangabeys. Depuis, le n a cessé de muter. 2
Gag, Pol et Env ARNm retroviral Les Retrovirus convertissent au moins trois protéines qui prendront en duplication virale les produits gag, pol et les gènes env. gag encode les composants structuraux d une particule complète de virus pour le noyau des protéines. Il joue un rôle dans la maturation du génome de l ARN. pol encode la transcription inverse et l intégration. env encode la protéine structurale qui entoure le virus. Cette protéine est nécessaire pour que le virus quitte la cellule pour contaminer d autres cellules. Structure du Le virus d immuno-déficience humain () est le virus responsable du syndrome d immuno-déficience acquis (SIDA). se transmet d une personne à l autre lorsque des fluides corporels (sang ou spermes) transportent le virus à travers une membrane muqueuse ou dans le sang. Transmission du Le virus peut se transmettre durant l acte sexuel hétérosexuel, homosexuel et oral, ainsi que par l utilisation commune de seringues, la transfusion sanguine de sang contaminé, la naissance et l allaitement. Le virus s est répandu de différentes façons dans différentes régions depuis sa détection en 1981 par des professionnels médicaux. Qu est-ce que le? Comme tous les virus, le est un parasite intracellulaire. Il est incapable de vivre seul et est spécifique aux types de cellules qu il affecte. Les composantes des parasites du système immunitaire humain : macrophages et cellules T. Le utilise la procédure enzymatique ainsi que l énergie trouvée dans ces cellules pour se dupliquer, éliminant la cellule hôte. 3
Macrophages et Cellules T Cycle Viral du Macrophage Large cellule du système immunitaire qui dévore les intrus pathogènes et autres. Elle stimule d autres cellules du système immunitaire en leur soumettant quelques intrus. CD4+ cellules T Globules blancs qui dirigent la réaction immunitaire en signalant aux autres cellules du système immunitaire d effectuer leurs fonctions spéciales. Connues également sous l appellation T aide-cellules, celles-ci sont éliminées ou rendues impuissantes lors d une infection par le. Cycle Viral du 1. Attachement du virus grâce à la protéine de surface gp120 et aux co-récepteurs. 2. Pénétration par fusion. 3. Décapsidation et libération de l'arnv dans le cytoplasme. Transcription inverse grâce à la Reverse Transcriptase contenue dans la paroi virale. Passage dans le noyau, circularisation et intégration. 4. Réplication. Transcription grâce à l'arn pol II cellulaire. 5. Traduction en protéines précurseurs: la protéase virale permet le découpage des précurseurs. 6. Assemblage des virions. 7. Bourgeonnement à la membrane plasmique. 8. Libération. Le Contenu du Virus à ARN (2 molécules d'arn, génome diploïde) La Reverse Transcriptase permet le passage de l'arnv à l'adnv, offrant les possibilités d'intégration du génome viral dans la cellule hôte. Les glycoprotéines gp 120 et gp 41 permettent l'attachement aux récepteurs cellulaires et donc l'entrée du virus dans la cellule. Glycoprotéine gp120 gp120 est une glycoprotéine présente dans l enveloppe extérieure des particules du. C est la base principale de la contamination de la cellule. Elle est détectée par les récepteurs CD4 présents dans les cellules du système immunitaire. Il est nécessaire au virus de gagner l accès à la cellule hôte. 4
Glycoprotéines gp41 Reproduction du -1 gp41 est la partie de l enveloppe de la protéine logée dans la particule du virus. Elle est enrobée à moitié par la membrane du virus, ce qui lui permet de se lier avec gp120 tout au long de la membrane. Génome du -1 Difficulté du traitement du Le utilise la capacité enzymatique propre à la cellule hôte: Sa polymerase Son ribosome Son ARNt Les médicaments qui stoppent le cycle de vie du virus vont intervenir dans la capacité enzymatique de la cellule hôte et vont causer des effets secondaires graves. Étapes de l infection par le 5
L Origine du Virus HIV 6