virus Les
Plan
1. Définition
2. Structure du virus
A. L’acide nucléique.
B. La capside virale :
➢ Capside à symétrie icosaédrique.
➢ Capside à symétrie hélicoïdale.
C. L’enveloppe virale.
3. Classification du virus
➢ Virus à ARN.
➢ Virus à ADN.
Historique
1-19 eme siècle sur des caractères négatifs :
▪ Invisibles en microscopie
▪ Non cultivables
▪ Non arrêtés par les filtres
2-1898 : notion de virus filtrants : découverte du virus de la mosaïque du tabac : VMT/TMV ( sève de tabac malade ) .
➢ premiers virus :
▪ Animal : virus de la fièvre aphteuse
▪ Humain : virus de la fièvre jaune
▪ Bactérien : bactériophage
3-Années 1940 de l’invisible au moléculaire :
▪ Apport de la microscopie électronique : le virus se voit !
▪ Le phage du colibacille contient de l’ADN 4-Années 1950 : les cultures cellulaires
▪ culture des virus
▪ premiers vaccins en microscopie électronique : capsides à symétrie hélicoïdale ou cubique 5- Définition de ANDRE Lwoff en 1957 :compréhension de l’interaction entre virus et cellules .
INTRODUCTION
• La virologie est la science qui étudie les virus. Elle est étudiée par des virologues ou virologistes.
• Le mot virus est issu du latin virus, qui signifie
« poison ». Se terminant par un s, il ne prend pas de marque particulière au pluriel en français.
• Les virus sont encore l'un des plus grand réservoir sur la Terre de diversité génétique inexplorée.
Nature du virus ??
• Les virus possèdent des constituants en commun avec les cellules vivantes, comme un acide nucléique (ADN ou ARN) et des protéines.
Cependant, selon la définition du biochimiste Wendell Stanley, les virus sont de « simples » associations de molécules biologiques.
➢ Ils sont le fruit d’une auto-organisation de molécules organiques
▪ Le débat entre le caractère vivant ou inerte des virus reste encore aujourd’hui ouvert.
L’origine des virus
1-1- Théorie régressive :
• Le parasitisme intraCaire en absence de métabolites essentiels peut entraîner une sélection pour une auto-réplication d’une portion seulement du génome du parasite;
• Cette théorie ne permet pas d’expliquer pourquoi les virus ne contiennent que du DNA ou du RNA mais peut s’appliquer à la situation de Rickettsies, de Chlamydies et de certaines bactéries (lèpre). Elle s’applique aussi aux mitochondries et aux chloroplast
• -2- Origine à partir de DNA ou de RNA Caires :
Le génome Caire peut donner des macromolécules capables de s’auto-produire.
S’applique aux viroïdes(plus petite que les virus, composée d'un seul ARN circulaire et sans capside), mais ils ne codent pas pour des protéines. Ils utilisent les enzymes C aires pour leur réplication.
- 1-3- Origine à partir de molécules auto-réplicatives:
Les polymères de ribonucléotides ont pu spontanément se former et Co-évoluer avec des cellules hôtes .
Maladies infectieuses : 17 millions de décès par an soit 1/3 de la mortalité humaine 6 maladies représentent 90% des décès par infection dans le monde :
Maladies respiratoiresbactériennes
(pneumocoque) et virales(grippe, virus respiratoire syncitial)
3 millions de décès / an
Syndrome d’immunodéficience humaine acquise (SIDA dû au HIV)
3 millions de décès / an
Diarrhées bactériennes (shigellose, colilose, choléra, fièvre typhoïde) ou virales(rotavirus)
2,5 millions de décès / an
Tuberculose (Mycobacterium tubertulosis) ~ 2 millions de décès / an
Paludisme (Plasmodium falciparum) ~ 1 million de décès / an (300 à 500 millions de cas annuels)
Rougeole ~ 900 000 de décès / an (alors qu’il existe un vaccin efficace!)
Au moins 16% des cancers sont d’origine infectieuse : bactérienne (Helicobacter pylori…) ou virale (virus des hépatites, virus d’Epstein Barr, papillomavirus…)
Virologie et intérêt médical en quelques chiffres…
1- Définition
•
Le virus : agent infectieux par leur capacité à pénétrer, à diffuser et à se multiplier dans l’organisme hôte. Grâce à leur particularité d’infecter les cellules, les virus constituent un important groupe d’agents pathogènes.Pour l’homme + autres vertébrés.
Virus ou virion = particule virale mature = une unité infectieuse.
▪
Les caractéristiques biologiques communes :✓
Le virus ne contient qu’un seul type d’acide nucléique : ARN ou ADN ===== le génome viral.✓
Le virus se produit à partir de son matériel génétique (AN) par réplication : il ne se divise pas (les bactéries), pas de mitose (cellule eucaryote).✓
Parasite cellulaire obligatoire : manifeste un parasitisme intracellulaire absolue.La structure des virus, sans système enzymatique ou énergétique, le conduit à ne pouvoir se reproduire qu’au sein d’une cellule vivante.
Le virus donc détourne à son profit l’ensemble des systèmes de biosynthèse de la cellule qu’il parasite (ribosomes, enzymes…) pour la synthèse de ses propres métabolites.
✓
Le virus présente une structure spécifique : il est constitué obligatoirement de (02) deux éléments de structure :➢
Le génome (An) = porteur de l’information générique➢
La capside : membrane externe.Pour certains virus, la capside est entourée d’une enveloppe
.
✓
Le virus possède une spécificité d’hôte contrôlée par un récepteur à la surface de la cellule, auquel correspond un site d’attachement à la surface du virus.C’est grâce à la reconnaissance de ces récepteurs que le virus pénètre et infecte la cellule hôte = provoque la maladie.
• En résumé, les 5 caractères de définition du virion sont les suivants :
1. un seul type d'acide nucléique (ADN ou ARN) qui constitue le génome viral
2. une reproduction par réplication du génome 3. un parasitisme intracellulaire absolu
4. une structure particulaire 5. une spécificité d’hôte
2- Structure du virus
A. L’acide nucléique : Génome viral
❑ Constituée d’un seul type d’acide nucléique : acide désoxyribonucléique (ADN) ou acide ribonucléique (ARN), il constitue le premier critère de classification des virus.
❑ Pauvreté génétique des virus : Le nombre restreint de gènes empêche les virus de coder la synthèse des différentes enzymes du métabolisme, le virus trouve dans la cellule hôte qu’il parasite les éléments indispensables à toutes biosynthèse.
❑
La longueur et le poids moléculaires : variables selon la nature de l’AN.– Génome à ADN : PM= 03 à 160 M d
ADN viraux sont généralement bi caténaires, parfois monocaténaires
– Génome à ARN : PM= 2.5 à 15 M d
ARN viraux sont généralement monocaténaires, parfois bi caténaires.
❑
Sont linéaires, circulaires ou segmentés• Virus grippe (segmenté)
• Virus réoviridae (linéaire)
• Virus hépatite B (circulaire).
ADN ou ARN
Virus enveloppé
A: virus nu
B: virus enveloppé
1: capsid
2: nucleic acid 3: capsomer 4: nucleocapsid 5: virion
6: envelope
7: spike (envelope glycoproteins)
B. La capside virale :
• Structure polymérisée à base de sous –unités protéiques (Capsomères), qui entoure le génome viral.
• Joue le rôle de protection du génome viral dans le milieu extracellulaire et porte les structures antigéniques et le site d’attachement au récepteur cellulaire.
• Elle protège l’information génétique et facilite le transfert de cette information à la cellule.
• La structure compacte fermée par l’assemblage de la capside autour du génome s’appelle : nucléocapside.
• Au ME : la structure externe des virus, (02) deux types de capsides virales (02 type principaux de symétrie) :
➢ Capside à symétrie cubique : « capside icosaédrique »
• C’est un polyèdre régulier constitué de 20 faces triangulaires, 12 sommets. Les unités de structure sont généralement regroupées en oligomères appelées capsomères, régulièrement disposés.
• La plupart des virus icosaédriques ont :
- Capsomère à 05 unités de structure ou ponton sur chacun des 12 sommets de l’icosaèdre.
- Capsomère à 06 unités de structure ou héxons sur les faces .
• Caractéristiques des virus icosaèdres : même diamètre de la capside et le nombre fixe de capsomères
Exemple : Adénovirus, Entérovirus, Herpes virus.
➢ Capside à symétrie hélicoïdale :
• Capsides tubulaires, les unités de structure sont disposées en hélice autour du génome= le génome est enroulé en spirale.
• Capside flexible, s’enroule sur elle-même = morphologie sphérique.
• Elle est décrite quantitativement par le nombre d’unité par tour d’hélice.
Exemple : Orthomyxoviridae
➢ Capside à symétrie mixte : Exemple : Bactériophage.
Schéma d’une capside hélicoïdale
1:Nucleic acid, 2: capsomer 3: capsid
Schéma d’un virion icosaédrique
Schéma d’un bactériophage
C. L’enveloppe virale :
• De composition lipido – glucido- protéine, les unités structurales sont des peplomères.
• Elément propre à certains virus seulement : les virus enveloppés par opposition aux virus nus dépourvu d’enveloppe.
• Constitue un 3éme critère de la classification des virus (virus enveloppé).
• L’acquisition de l’enveloppe par le virus se fait dans la dernière phase du cycle de réplication virale, en général par bourgeonnement de la nucléocapside à travers l’une des membranes cellulaires :mb cytoplasmique, nucléaire, Retic endoplasmique.
• Au moment du bourgeonnement, la MB subira une modification par les protéines spécifiques virales, synthétisées dans les phases précédentes de la multiplication
• Les protéines de l’enveloppe peuvent avoir une ou plusieurs fonctions différentes dans la biologie du virus : morphologique, antigénique, hemagglutinante, enzymatique ou site d’attachement au récepteur cellulaire.
• Chez certains virus, une matrice protéine (Protéine M) d’origine virale double l’enveloppe à l’intérieur, séparant celle-ci de la nucléocapside et lui confère une certaine rigidité.
• L’enveloppe ne constitue pas un élément de protection virale, au contraire c’est un élément de fragilité : par son contenu lipidique, elle confère au virus sa sensibilité aux TRT par les solvants organiques, ainsi le TRT des virus enveloppés par l’éther conduit a la perte de leur infecsiosité.
Donc: Les virus enveloppés sont plus fragiles que les virus nus
Virus enveloppé:
HIV
3- Classification du virus
En familles :
❖ Depuis 1960, un système de classification dit LHT (Lwoff, Horne et Tournier) retient les caractères objectifs de classification des virus :
1) La nature de l’acide nucléique : permettant de distinguer les virus à ADN des virus à ARN.
2) La symétrie de la nucléocapside, hélicoïdale, cubique ou mixte.
3) La présence ou l’absence d’une enveloppe : virus enveloppé ou nu.
4) Le nombre des capsomères, dans le cas des virus cubique ou le diamètre de la nucléocapside : si elle est hélicoïdale.
❖ Depuis 1975, un comité international de taxonomie des virus a adressé une classification des virus en :
➢ Famille (viridae)
➢ Sous – famille (virinae)
➢ Genre (virus)
5) Il existe une classification basée sur des critères épidémiologiques, selon le mode de transmission :
Exemple :
•
Virus entériques : infection par ingestion : rotovirus, réovirus, picornavirus.•
Virus respiratoires : transmis par inhalation ou par aérosol, paramyxovirus.•
Virus oncogènes : transmis par contact direct : herpès virus, papovavirus.•
Les arbovirus : transmis par piqûre d’insecte ou morsure, rhabdovirus.VIRUS A ARN
Enveloppé Togaviridae Flavividae Cubique
NU Picornaviridae Reoviridae
Caliciviridae
• Hélicoïdale Enveloppé
• Paramyxovorodae
• Orthomyxovorodae
Rhabdovaradae Bunyaviridae Coronaviridae Filoviridae
• Complexe Enveloppé Retroviridae Arenaviridae ARN
VIRUS A ADN
Herpesviridae
• Cubique Enveloppe Hepadnaviridae
•
• Nu Adenoviridae
• Parvoviridae
• Papovaviridae
• Iridoviridae
•
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• Complexe Enveloppé Poxviridae ADN
