Un exemple de Rétrovirus : le V.I.H.

Un exemple de Rétrovirus :
le V.I.H.
V.I.H. : Virus de
l’Immunodéficience Humaine
Sylvie Bardes – Lycée de la Vallée de Chevreuse
Les RETROVIRIDEAE


Virus à ARN : monocaténaire et positif
Originaux :




Leur cycle débute par une intégration
Ils sont diploïdes
Ils possèdent une transcriptase réverse
Découverte : début du 20 ème siècle




1908-1910 : naissance de la théorie virale de la
carcinogénèse
1978 : découverte du 1er rétrovirus humain : HTLVI
1982 : un 2d est découvert : HTLVII
1983/84 : découverte du HTLVIII = VIH
Un exemple de Rétrovirus : le V.I.H.

I : Structure du virion :
I.1 : Organisation structurale du virion
 I.2 : Organisation génomique


II : Le Cycle de multiplication virale
II.1 : Synthèse et intégration du provirus
 II.2 : Expression du provirus
 II.3 : Maturation, assemblage et libération des
virions

I : Structure du virion
I.1 : Organisation structurale du virion
Sylvie Bardes – Lycée de la Vallée de Chevreuse
Structure du virion HIV

Gp 120 Glycoprotéines
Gp 41 d’enveloppe
Bicouche lipidique


Virus enveloppé
Diamètre 100 nm
Enveloppe :



ARN
Gp : glycoprotéine
Gp120 : reconnaissance
CD4 (et CCR5)
Gp41 : 2 domaines hydrophobes

P 24


P 18
TR

Attachement à l’enveloppe virale
Fusion des membranes
Formation des syncitia
Capside :

P24 et P18 : protéines de
capsides :




antigéniques
Protection du génome
TR : Transcriptase reverse
Précurseur commun (gène GAG)
I : Structure du virion
I.1 : Organisation structurale du virion
I.2 : Organisation génomique
Sylvie Bardes – Lycée de la Vallée de Chevreuse
Organisation du génome - 1


9193 nucléotides
Trois gènes fondamentaux :




GAG : Gène de l’Antigène de Groupe
POL : gène de la POLymérase (RT)
ENV : gène de la glycoprotéine d’ ENVeloppe
Utilisation des 3 cadres de lecture
0
Cadres
de
lecture
1
1
2
3
2
3
GAG
4
5
6 TAT 7
VIF
POL
8
9
ART
VPR
NEF
ENV
kb
Organisation du génome - 2





VIF, VPR, VPX : favorise l’infection
TAT, REV :
NEF : caractéristique du VIH
fait disparaître le CD4 des cellules infectées
Extrémité de POL : gène codant pour une protéase indispensable
au clivage des produits de GAG
A chaque extrémité existence de LTR (long terminal repeat) quand
le génome est intégré : régulation de l’expression des gènes
0
1
LTR2
3
Cadres
de
lecture
1
2
3
GAG
4
5
TAT6
7
VIF
POL
8
9
kb
ART
VPR
NEF
ENV
LTR
II : Le cycle de multiplication
virale
II.1 : Synthèse et intégration du
provirus
Sylvie Bardes – Lycée de la Vallée de Chevreuse
Principales phases du cycle de multiplication virale
Virus libre
Fusion
Adsorption
Internalisation
CD4



Reverse
Transcriptase

ARN


Intégrase
Transcription


ADN non intégré
ARNm
Synthèse protéique
Réticulum endoplasmique
Appareil de Golgi
ARNv



Virions matures
infectieux
Bourgeonnement
Entrée de la nucléocapside
Libération de 2 ARNv + RT
4 - Transcription inverse :
1 ARNv ADN db circulaire
ADN proviral
ADN
cellulaire
1 - Fixation : Gp120/CD4
2 - Fusion : Gp41
3 - Pénétration :
5 - Intégration de l’ADNv
dans l’ADN cellulaire
6 - Transcription : synthèse
d’ARNv
7 - Traduction : synthèse des
protéines virales
8 - Assemblage et
bourgeonnement
9 - Lyse de la cellule hôte
Pénétration du VIH par fusion
Zone de fusion des membranes
Fonctionnement de la Transcriptase Reverse virale - 1
ARN + viral
R’ U’5
5’
R U5
3’
5’
PB
gag
pol
R’ U’5
3’
PB
U3
R
1/ Fixation de l’ARNt au site PB (primer binding)
RT : 1ére étape =
ADN polymérase ARN dépendante
RT : 2de étape = RNAse H
env
AAAAAA
3’
2/ Début de la synthèse de l’ADN « - »
(complémentaire)
3/ Dégradation de l’ARN des hétéroduplexes
ADN / ARN
ARN + viral
5’
gag
pol
env
U3
R
AAAAAA
3’
Fonctionnement de la Transcriptase Reverse virale - 2
1er Saut Réplicatif
4/ Élongation du brin d’ADN « - »
RT = ADN polymérase ARN dépendante
5/ Dégradation de l’ARN des hétéroduplexes
ADN / ARN
Zones homologues
R’ U’5
R A
U3
A
A
…
env
ARN + viral
3’
5’
PB
gag
pol
RT = RNAse H
Zones homologues
6/ Élongation des deux brins d’ADN
RT = ADN polymérase ADN dépendante
2d Saut Réplicatif
7/ Dégradation complète de l’ARN
RT = RNAse H
U’3
R’
U’5
U3
R’
U5 PB
PB’
Fonctionnement de la Transcriptase Reverse virale - 3
8/ Élongation des deux brins d’ADN
RT = ADN polymérase ADN dépendante
U3 R U5
LTR
PB
gag
U’3
R’
U3
R’
U3
pol
env
U’5
R
PB’
U5
U3
R
LTR
U5
II : Le cycle de multiplication
virale
II.1 : Synthèse et intégration du
provirus
II.2 : Expression du provirus
Sylvie Bardes – Lycée de la Vallée de Chevreuse
Expression du provirus


Dans certains cas seulement
LTR : activation des enzymes cellulaires :
ARN polymérase ADN dépendante
Synthèse d’ARN v
 Synthèse d’ARN m


Traduction synthèse des protéines virales
II : Le cycle de multiplication
virale
II.1 : Synthèse et intégration du provirus
II.2 : Expression du provirus
II.3 : Maturation , assemblage et libération
des virions
Sylvie Bardes – Lycée de la Vallée de Chevreuse
Morphogenèse et Libération des virions



Assemblage à partir de deux
précurseurs



Assemblage (1) et sortie par bourgeonnement (2)
des particules virales immatures (3) puis matures (4)






Produit de GAG (x 20)
Produit de POL (x1)
Accumulation sous la membrane
Ancrage dans la face interne
Formation d’une structure
sphérique
Bourgeonnement
La protéase : produit du gène
POL, s’active et achève la
maturation de la capside :
autocatalyse