Réplication virale intracellulaire

Les virus se comportent comme des parasites intracellulaires absolus. Leur structure rudimentaire ne contient aucun système de biosynthèse ni aucune source d’énergie susceptible d’assurer leur réplication de façon autonome. Les virus se multiplient à partir de leur seul matériel génétique par un processus de réplication et non par croissance et division comme les bactéries ou les cellules. Le génome viral, libéré dans la cellule, dirige la fabrication de protéines virales et sa propre réplication en pratiquant un détournement des synthèses de la cellule hôte. Les

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composants viraux s’associent entre eux par un processus d’auto-assemblage. L’acquisition de l’enveloppe se fait par bourgeonnement de la nucléocapside à travers une membrane cellulaire, nucléaire ou cytoplasmique. Ce processus aboutit à la constitution et à la libération de nouvelles particules virales en tous points semblables à la particule virale de départ. Chaque virus a un tropisme particulier pour un type cellulaire donné. La cellule cible présente à sa surface un récepteur spécifique sur lequel se fixe le virus avant sa pénétration dans la cellule. La présence de ce récepteur définit la sensibilité cellulaire à l’infection virale [1]. La multiplication d'un virus consiste en l'introduction du génome viral dans une cellule et c'est elle qui va fabriquer de nouveaux virus selon un procédé de biosynthèse que l'on appelle réplication.la durée du cycle viral peut varier d’un virus à l’autre en fonction de la taille du génome et de la complexité du cycle viral (4 à 8 heures pour le poliovirus, plus de 40 heures pour les Herpesviridae) [7]. 2.3.2 Étapes de la formation d’un virus

Une fois entrée dans une de leurs cellules-cibles, les virus se répliquent selon un schéma dont les grandes étapes sont communes à tous les virus. Nous allons donc détailler chacune de ces étapes [8].

1. Attachement ;

2. Pénétration dans la cellule-hôte ; 3. Décapsidation ;

4. Réplication du génome ;

5. Synthèse des composants viraux ; 6. Assemblage et encapsidation ; 7. Libération [9].

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Figure 2:les grandes étapes de la réplication virale [10].

2.3.2.1 Attachement

Consiste en la fixation du virus à sa cellule-cible. Le virus reconnaît une ou plusieurs structures cellulaires grâce soit aux protéines de capsides virales pour les virus nus soit aux protéines ou glycoprotéines de l'enveloppe virale pour les virus enveloppés [8].

Ce besoin de récepteurs cellulaires de la membrane cytoplasmique pour les virus explique qu'un virus donné ne peut infecter qu'un nombre restreint d'espèces animales (tropisme d’hôte) avec des tropismes tissulaires et cellulaires précis. "Corécepteur": Parfois, l'infection d'une cellule fait intervenir la reconnaissance de plus d'une molécule cellulaire. On parle alors de récepteur et de corécepteur [7].

8 2.3.2.2 Pénétration et décapsidation

Ces deux étapes aboutissent à la libération du génome viral dans la cellule cible. Après avoir pénétré dans la cellule le génome viral est partiellement ou totalement débarrassé des protéines qui le protégeaient dans le virion : ce processus de déshabillage est appelé "décapsidation".

 Virus nus :

Les virus nus (non-enveloppés) introduisent leur génome dans le cytoplasme de la cellule. Cette étape peut se faire au niveau de la membrane plasmique, suite à l'interaction de la capside avec le récepteur. Elle peut aussi s'opérer après endocytose, Le génome est alors "injecté" à travers la paroi de l'endosome. On pense que, dans certains cas, la capside et l'endosome subissent des altérations qui les rendent perméables au passage du génome viral [11].

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 Virus enveloppés :

Les virus enveloppés ont en commun le fait que l'entrée de leur génome dans le cytoplasme de la cellule hôte fait intervenir une étape de fusion de deux membranes : l'enveloppe virale et la membrane de la cellule hôte par l’intermédiaire de certaines glycoprotéines de l'enveloppe du virus.

-Pour certains de ces virus, la liaison au récepteur de la cellule permet

directement la fusion des deux membranes.

- Pour les autres virus enveloppés, l'interaction avec le récepteur en surface de la cellule induit l'endocytose du complexe virus-récepteur. La fusion survient alors entre l'enveloppe virale et la membrane de l'endosome [11].

10 2.3.2.3 Réplication du génome

Le génome du virus doit être transcrit, traduit et répliqué. Pour cela, le génome viral libéré se substitue en totalité ou en partie au génome cellulaire qui jusqu'alors organisait les synthèses cellulaires. Ainsi, la cellule va détourner la machinerie cellulaire au profit du virus infectant et va produire des virus entrainant dans certains cas une inhibition des synthèses d’ARN et d’ADN cellulaires. Plus précisément, la cellule va faire des copies du génome viral, des répliques de protéines virales, protéines de capside et glycoprotéines d’enveloppe. La stratégie de multiplication dépend de la nature et de la structure du matériel génétique : ADN ou ARN, bicaténaire ou monocaténaire, segmenté ou non, circulaire ou linéaire. En fonction du type de virus la réplication sera plus ou moins complexe. Seuls les virus à ADN dont la réplication se fait en intranucléaire peuvent utiliser les enzymes cellulaires pour la transcription. Les autres virus doivent posséder leurs propres enzymes (ex : poxvirus qui ont une réplication cytoplasmique, virus à ARN) [7].

2.3.2.4 Assemblage des particules virales

Le génome viral s'est répliqué, donnant naissance à plusieurs copies de génomes. Les protéines virales ont été synthétisées. Le tout va s'assembler pour former des néo-virions.

Éventuellement des étapes de maturation vont se poursuivre avant la libération des génomes viraux [8].

2.3.2.5 Libération des génomes viraux

Ces nouveaux virus sortent de la cellule par éclatement pour les virus nus, et par bourgeonnement pour les virus enveloppés. C'est lors du bourgeonnement que les virus à enveloppe forment leur enveloppe qui est une bicouche lipidique cellulaire hérissée de spicules glycoprotéiques. Certains virus comme les

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Herpes virus s’entourent d’une enveloppe provenant de la membrane nucléaire de la cellule infectée, d’autres comme les rétrovirus s’entourent d’une enveloppe provenant de la membrane cytoplasmique de la cellule. Une cellule produit de l’ordre de 100 à 1000 virus [7].

A partir du moment où les virions sortent de la cellule infectée, la maturation des particules virales est terminée [8].

2.3.3 Types de réplications virales