Str Multipl virus Med 2 .pdf



Nom original: Str Multipl virus Med-2.pdf
Titre: Str Multipl virus Med-2
Auteur: didier.hober

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Tous les êtres vivants hé
hébergent des virus

Structure et réplication des virus

Bacté
Bactéries (bacté
(bactériophages)
Champignons
Algues

Pr. Didier HOBER
Laboratoire de Virologie

Plantes
Tabac

Virus de la mosaï
mosaïque du tabac

3

Animaux , y compris les êtres humains

Un virus redoutable

Un peu d’Histoire

4

Le virus de la variole

Disparition de la variole grâce à la vaccination
E. Jenner 1796

5

6

Structure des virus

La taille des virus

Quel est l’aspect des virus ?

7

8

Taille moyenne d’
d’un virus 100 nm (1/10000 ième de mm)
1/1000 ième de millimè
millimètre
1/10000 ième de millimè
millimètre

Si on agrandit la taille d’
d’une cellule à celle d’
d’une piste de cirque (13m)
La taille d’
d’un virus est celle d’
d’une noisette ,d’
,d’un melon, d’
d’une citrouille
9

Principles of Virology ASM Press

10

AFM : microscope à force atomique (Atomic Force Microscope)

microscope à sonde :
une sonde (pointe) utilisée comme détecteur
microscope à balayage :
images obtenues point par point
maillage de la surface par balayage et reconstruction d’une
image.
AFM, interaction localisée qui s’exerce entre atomes: forces atomiques

Forces

Forces attractives : de type van der
Waals, électrostatiques …
Forces répulsives : recouvrement des
nuages électroniques des atomes
Forces de Lennard-Jonnes

Distances pointe-échantillon en nm

Principles of Virology ASM Press
11

12
12

Les virus peuvent être visualisé
visualisés
à l’aide de l’
l’AFM

Comment détecte-t-on les forces atomiques avec une sonde ?
Un objet sensible aux forces atomiques : la pointe AFM et son levier

Forces

Observation de virus enveloppés
Virus de l’immunodéficience humaine (VIH)
120 nm



Distances pointe-échantillon

Le levier optique : détection très sensible
capable de mesurer des déflexions verticales de l’ordre du picomètre
Diode laser

Photodiode à quadrant

Pointe AFM
Echantillon

Kuznetsov et coll, J Virol 2003
13

14
13

Structure des virus
Observation de virus non enveloppés
Paramecium bursaria chlorella virus type 1 (PBCV-1) 190 nm
Faible grossissement

Fort grossissement

L’aspect des virus

Satellite tobacco mosaic virus (STMV) 17 à 18 nm

15

16

Virus « enveloppé
enveloppés »

Les virus « nus »

Virus de la rage

Adé
Adénovirus

Virus de la grippe
Complexe transcriptase-réplicase

Enterovirus:
Enterovirus:
virus polio, coxsackievirus,
coxsackievirus, virus echo

Virus herpes

17

18

A l’
l’inté
intérieur du virus : le gé
génome viral
VIH : Virus de l’l’Immunodé
Immunodéficience Humaine

Virus du SIDA

Virus de la grippe

Génome viral ARN
Enveloppe

19

20

A l’
l’inté
intérieur du virus : le gé
génome viral
Enterovirus:
Enterovirus:

Structure des virus

virus polio, virus coxsackie,
coxsackie, virus echo

Classification
Génome viral ARN

Acide nucléique / Symétrie de la capside /
présence ou non d ’enveloppe / architecture du génome
dimension
Les familles suffixe viridae
Les sous-familles: virinae
Les genres : virus
21

22

A l’
l’inté
intérieur du virus : le gé
génome viral

ARN

Rotavirus
Virus Ebola
(v des diarrhé
diarrhées)
Virus de la rage
Enterovirus
Virus de la grippe
(v de la polio) VIH
VRS et ROR
CHIK
VHC

Papillomavirus
ADN
(v des verrues)
Virus de l’l’Hépatite B Virus
(v du cancer du col)
de la Variole
Virus Herpes
Adenovirus
Virus de la Varicelle

23

24

Structure des virus
ARN monocaténaire : genome sens « positif »
traduit par les ribosomes sauf Retroviridae et Reoviridae

Les constituants des particules virales

ARN monocaténaire Génome antisens négatif
à transcrire en brin ARN positif par ARNpolymérase
incluse dans le virion
ARN ambi-sens: positif/négatif
Les virus d ’intérêt médicale à capside tubulaire
de symétrie hélicoïdale sont tous enveloppés
Les virus enveloppés sont généralement plus fragiles
que les virus nus

25

26

Capside tubulaire à symétrie hélicoïdale

Capside virale
Rôle:

protection du génome dans le milieu extérieur
attachement à la cellule hôte (virus nus)

Résistante et stable
Structure polymérisée
2 catégories:

capsides tubulaires à symétrie hélicoïdale
capside icosaédrique à symétrie cubique

La nature de la capside est un critère de classification

27

28

29

30

Capside icosaédrique à symétrie cubique
Polyèdre à 12 sommets, 30 arrêtes, 20 faces
Chaque face est un triangle équilatéral
Les unités de structure s’assemblent en capsomères
. hexamères ou hexons au niveau des arêtes et des faces
. pentamères ou pentons à chacun des 12 sommets
Exemples:
Virus enveloppé
Herpesviridae 162 capsomères: 150 hexons et 12 pentons
Virus nu
Adenoviridae 252 capsomères: 240 hexons et 12 pentons
31

32

33

34

Génome viral
ADN ou ARN
Chevauchement des gènes
Génome à ARN:

simple brin (= monocaténaire)
la plupart des virus à ARN
double brins (= bicaténaire)
réoviridae et birnaviridae
Polarité positive (comme ARNm)
Polarité négative

Traité de Virologie Médicale
35 Estem

37

1 segment ou plusieurs
Ex:
Myxoviridae (v de la grippe)
Rotaviridae (rotavirus)

36

38

Génome à ADN

bicaténaire
La plupart des virus à ADN
monocaténaire
Parvoviridae et Circoviridae

Taille: 3,2 kbp (Virus de l ’Hépatite B), 5,7 kb (Parvoviridae)
235 kbp (Cytomégalovirus)
4 gènes pour le VHB
80 gènes pour Herpes Simplex Virus
réplication du virus et manipulation de la cellule
Protéines associées à l ’ADN

39

40

Enveloppe virale
Dérive par bourgeonnement de la cellule hôte
Membrane plasmique (grippe, rage, HIV)
membrane nucléaire (HSV)
membranes intracytoplasmiques:
appareil de golgi, RE, vacuoles (rubéole)
Bicouche lipidique
+glycoprotéines d ’origine virale = spicules
attachement du virus à la cellule
Face interne de l’enveloppe
Couche de protéines virales = matrice
ex: grippe, rage, HIV
amorce le bourgeonnement
Fragile résiste mal dans le milieu extérieur et le tube digestif

41

Transmission par contacts rapprochés
# virus nus : transmission directe et par environnement contaminé
42

43

44

Virus complexes
HIV
Génome diploïde: 2 molécules d ’ARN et des ribonucléoprotéines
Capside protéique tronquée (hexons et pentons)
Enveloppe , matrice et spicules glycoprotéiques
Poxvirus
Les plus gros virus
ADN 375 kbp
nucléocapside tubulaire
coque interne + corps latéraux
enveloppe: structure tubulaire virale (# des enveloppes classiques)
ne provient pas d ’un bourgeonnement de la membrane cellulaire.
synthétisées de novo
résistance dans le milieu extérieur
45

46

Multiplication des virus dans la cellule
Les types d ’infection de la cellule
Productive

expression de tous les gènes viraux
+/- lyse des cellules
production de virions

Abortive

expression du virus interrompue
(v défectif ou c non permissive)
cellule normale
pas de virions produits

Persistante
latente

persistance du génome viral
+/- expression de quelques gènes viraux
survie de la cellule +/- modifiée
(ex; transformation maligne)
pas de virions produits

Comment « vivent » les virus ?

47

48

Virus herpes

Les virus se multiplient dans les cellules
Cellules du corps humains (in vivo, in vitro)

Génome viral ADN
Attachement du virus
Fibroblastes

ADN viral

Assemblage

Cellules épithé
pithéliales

Cellules de l’œ
uf embryonné
l’œuf
embryonné

Libé
Libération des nouvelles
particules virales
Entré
Entrée du virus
Fabrication des constituants du virus

49

Multiplication du génome viral

50

VIH : Virus de l’l’Immunodé
Immunodéficience Humaine

Enterovirus

Sortie du virus de la cellule: le virus bourgeonne

Génome viral ARN

51

52

53

54

Etapes du cycle productif
Précoce
Attachement, pénétration, décapsidation
Synthèse des macromolécules virales
ARNm, protéines
réplication du génome viral
Tardive
Assemblage: construction de nucléocapsides
Libération de virions infectieux

55

56

Synthèse des macromolécules virales
Le virus fait fabriquer par la cellule:

des copies de génome viral
des protéines virales
son enveloppe (certains virus)

Evènement-clé:
faire synthétiser des protéines virales par la machinerie cellulaire
Transcription
Traduction
Réplication du génome viral

57

58

59

60

61

62

Etape tardive: assemblage et libération des virions
Les composants viraux néosynthétisés s’accumulent
dans des compartiments cellulaires
Les molécules de génome viral s’assemblent
avec les sous-unités protéiques de la capside
Assemblage et libération des virions nus

Maturation et libération des virus enveloppés

Assemblage et libération des virions enveloppés

Enveloppe acquise à partir de la membrane plasmique externe
en quittant la cellule

Cas des Herpesviridae

Les glycoprotéines virales s’insèrent dans le double feuillet lipidique
- Virus à symétrie hélicoïdale
Ex: orthomyxovirus et paramyxovirus
Protéine virale de matrice se fixe la partie interne du péplomère
et sert de zone de reconnaisance pour la nucléocapside hélicoïdale
= début du bourgeonnement

Le bourgeon grossit puis est libéré dans le milieu extracellulaire
63

Membrane plasmique peu altérée

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- Virus à symétrie icosaédrique

Ex: VIH

Ex: herpesvirus
Assemblage dans le noyau
Bourgeonnement dans le feuillet interne de la membrane nucléaire
Fusion de cette enveloppe avec le feuillet externe de la mb nucléaire
Bourgeonnement dans les vésicules du réticulum et du golgi
Cheminement vers la membrane plasmique

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