II. Structure d`un Virus - Cours de DCEM1 2010/2011 à Amiens

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Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011.
GENERALITES DE VIROLOGIE
I. Introduction
1. Principales différences entre Bactéries et Virus
Bactéries
Virus
Taille (μm)
0,1 – 10
Visible avec un MO
0,01 – 0,25
Visible avec un ME
Acides nucléiques
ADN et ARN
ADN ou ARN
Métabolisme
+
-
Il ne peut produire d’énergie et
se multiplier seul (c’est le
parasite d’une cellule)
Reproduction
Division cellulaire
Réplication
Croissance
Présente
Absente
2. Découverte des virus
- Expérience d’Ivanowski :
o Broie des feuilles de tabac malades (de la mosaïque du tabac).
o Il les passes dans une bougie de porcelaine avec des pores étroits (pores dans lesquels
les bactéries ne pouvaient pas passé).
o Il récupère le filtrat et l’applique à une feuille de tabac saine qui devient alors malade.
- XIX siècle : transmission expérimentale.
o Agents ultrafiltrants : Ivanowski (1890).
o Le terme de virus est utilisé par Beijerinck en 1898.
o Début de la vaccination : Jenner (variole).
- XX siècle : génétique.
o Bactériophages et échanges génétiques.
o Classification de Lwoff (1953).
3. Définition des virus : Génome et protéines
Virus = parasite
Absolu, snas système
Energétique
Intracellulaire se
Effet antiviral souvent
Effet cytotocixique (dégrade la cellule hôte)
Réplicat à partir d’
Multiplication : ni croissance ou division, mitose
ou scissiparité.
Un acide nucléique en une
Un et un seul, le génome viral.
Structure infectieuse : le virion.
Forme mature extracellulaire
4. Définitions : Virus et virions
- Virus :

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o Informatin génétique +- structure.
o Formes intra et extracellulaire.
- Virion : particule virale protégeant le génome viral hors d’une cellule.
- Provirus et prophage : génome viral intégré au génome de la cellule hôte (exemple : VIH). On
parle alors d’ADN proviral.
- Agents sous viraux :
o Satellites de virus nécessitant une coïnfection par un virus. Exemple : agent de l’hépatite
delta : coïnfection indispensable avec le virus de l’hépatite B.
o Viroïdes : petites molécules d’ARN circulaires nus (plus souvent rencontré dans la
pathologie végétale).
- Prions (ATNC : Agent Transmissible Non Conventionnel) : protéine PrP mutée infectieuse.
II. Structure d’un Virus
- Unité structurale constituée de deux éléments obligatoirement constants :
o Génome : ARN ou ADN, monocaténaire ou bicaténaire, linéaire ou circularisé.
o Capside (coque protéique qui protège le génome viral) : héliocoïdale, tubulaire ou
icosaédrique.
- Un virus peut également être appelé nucléocapside (génome + capside). Lorsque des virus sont
constitués uniquement de ces deux éléments on parle de virus nus. Ils sont généralement plus
résistant dans le milieu extérieur et ça conditionne son mode de transmission (présence dans des
eaux usées donc transmission oraux-fécales).
- Enveloppe autour de la capside. Elle fragilise le virus, il ne retrouvera donc pas dans le milieu
extérieur (transmission dans des contacts étroits, interhumain.
- Protéines enzymatiques. Concerne certains virus avec un mode de réplication particulier (tels
que le VIH et le virus de l’hépatite B), ont des protéines enzymatiques qu’on ne trouve pas dans
les cellules eucaryotes. Exemple : reverse-transcriptase.
1. Génomes viraux
- Soit d’un génome ARN soit d’un génome ADN.
- L’ADN :
o Monocaténaire (rare) ou bicaténaire.
o Circulaire ou linéaire (plus fréquent).
o Taille 5 kb à 280kb.
o Séquence spécifiques codant de 3 à 200 protéines virales.
- L’ARN :

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o Positif ou négatif. ARN de polarité positif (exemple : ARNm) qui peut être lu par les
ribosomes de la cellules.
o ARN segmenté (exemple : virus grippal). Les différentes souches de virus grippales
récupèrent de nouveaux segments, il y a donc de nouveaux virus qui apparaissent
lorsqu’une cellule est infectée par deux virus segmentés différents.
o Double brin (rare) segmenté.
o Plus souvent monocaténaire.
o Principalement linéaire.
o Polarité positive (brin codant ou sens ou ARNm) ou négative (brin antisens).
o Taille 3kb à 20kb.
o Séquences spécifiques codant de 1 à 30 protéines virales.
2. Capside
- Structure protéique d’origine virale (une ou plusieurs protéines).
- Trois organisations symétriques :
o Hélicoïdale.
o Cubique ou icosaédrique.
o Complexe.
- Fonctions de la capside :
o Packaging ou Condensation.
o Protection du génome.
o Transport des acides nucléiques d’une cellule à l’autre.

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o Offre une spécifique d’attachement.
- Symétrie hélicoïdale :
o Virus de la mosaïque du tabac (TMV).
o Influenzavirus (virus de la grippe).
- Symétrie cubique :
o Il sont constitués d’une unité appelée capsomère qui se répète. Le capsomère peut être
constitué d’une seule ou d’un assemblage de protéines virales.
o Astrovirus (responsable de diarrhée).
o Adénovirus (particularité d’avoir des spicules au sommet).
- Symétries complexes :
o Association de structures hélocoïdales et cubiques.
o Structures mal identitifées.
o Exemple : poxviridae (variole), bactériophage (virus qui attaque les bactéries).
3. Enveloppe virale ou peplos
- Peplos : manteau en grec.
- Enveloppe dérivée des membranes cellulaires.
- Constituée d’une bicouche lipidique et de protéines virales glycosylées ou non : peplomères
(protéine virale enchâssées dans la bicouche lipidiques).
- Acquisition de l’enveloppe au cours de la dernière phase de multiplication.
- Origine des enveloppes virales : bicouche lipidique provenant du système membranaire cellulaire
(membranes nucléaires, membranes du réticulum endoplasmique ou du golgi, membranes
cytoplasmiques).
- La présence d’une enveloppe confère au virus une sensibilité aux solvants : le virus est donc plus
fragile.
- Dégradation dans le milieu extérieur (chaleur, dessiccation).
- Les protéines de l’enveloppe ont des fonctions différentes :
o Morphologiques.
o Antigéniques.
o Hémagglutinantes.
o Enzymatiques.
- Peplomère (glycoprotéine) :

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4. Matrice ou manteau
- Peu retrouvé pour les virus de pathologie humaine.
- Structure protéique située immédiatement sous l’enveloppe (entre l’enveloppe et la capside).
III. Classification des virus
- Système universel (1962) : Horne et Tournier.
- Critères de classement :
o Nature du génome : ADN ou ARN, nombre de brin.
o Sysétrie de la capside.
o Présence d’une enveloppe.
o Stratégie de réplication.
- Taxonomie et terminaisons :
o Famille : -viridae. Exemple : herpesviridae.
o Sous famille : -virinae. Exemple : erpesvirinae.
o Genre et espèce : -virus. Exemple : Herpesvirus.
- Phylogénie des virus :
o Permet la différenciation entre les types et sous-types.
o Détermination des distances phylogénétiques et homologie : arbre phylogénétique.
o Quasiespèce : ensemble de clones constituant l’isolat viral (principalement pour les virus
ARN).
o Cela explique notamment pourquoi il est du de trouvé un vaccin contre le VIH.