– UE1 :Virologie –

2014-2015
Réplication virale et génétique virale
Réplication virale et génétique virale
– UE1 :Virologie –
Polys disponibles sur moodle
Semaine : n°2 (du 12/09/16 au
16/09/2016)
Date : 09/09/2013
Heure : de 10h00 à
12h00
Binôme : n°43
Correcteur :
Remarques du professeur :
poly distribué en amphi mais disponible sur moodle
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PLAN DU COURS
I)
Principes généraux
A)
Généralités
B)
Classifiaction de Baltimore
1)
Herpesviridae
2)
HCV
3)
Entérovirus
4)
HIV
II)
Professeur : Pr. Goffard
Génétique virale
A)
Introduction
B)
mutations ponctuelles
C)
Recombinaison : pour les HIV
D)
Variabilité du HIV
E)
Variabilité des virus grippaux
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Réplication virale et génétique virale
L'objectif de la réplication virale est de produire des particules virales.
I)Principes généraux
A) Généralités
Réplication virale ou multiplication virale : c'est la production de nouveaux virus à l'aboutissement du cycle
productif. Le plus souvent, ce cycle est lytique (=destruction de la cellule hôte à la fin) et sa durée est variable.
Pour que le virus puisse se reproduire, il faut que la cellule hôte soit sensible et permissive :
-Sensibilité d'une cellule pour un virus : c'est la capacité d'une cellule à être infectée par un virus →
Spectre d'hôte
L'ensemble des cellules sensibles à un virus définit son spectre d'hôtes qui est variable selon les virus : certains
peuvent infecter de nombreuses cellules alors que d’autres sont spécifique d’un type cellulaire pour une espèce
donnée.
Exemple:
-cellules de l'épithélium maplpighien cutané est sensible au paillomavirus (verrue),
-Les hépatocytes sont sensibles aux virus de 'Hépatite B et C
-Permissivité d'une cellule pour un virus : c'est le fait qu'une cellule permette un cycle viral productif.
Même si elles sont sensibles, les cellules peuvent ne pas être permissives.
Schéma général de la réplication virale :
-L'entrée virale : attachement à a cellule, entrée par elle-même, décapsidation (comment la capside est
détruite pour libérer le génome)
-La réplication du génome et synthèse des protéines virales : synthèse des protéines virales
-L'Assemblage : assemblage des protéines et génome, libération des virions.
B)Classifiaction de Baltimore
1)
Herpesviridae
Les Herpesviridae appartiennent au groupe I de la classification de Baltimore :
-ADN double brin
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Réplication virale et génétique virale
-replication dans le noyau des cellules infectées
-synthèse par la cellule qu'ils infectent les enzymes virales responsable de la synthèse d'ADN viral
Spectre d'hôtes :
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HSV (=Herpès simplex virus)1 et 2 : cellules épithéliales (bouton de fièvre)
HCMV : monocytes, macrophages et cellules endothéliales (vaisseaux)
EBV : lymphocytes B
Les Herpesviridae ont pour caractéristique le fait qu'ils se répliquent dans le noyau.
Schéma de réplication d'Herpesviridae :
1-Attachement à la cellule
2-Entrée dans la cellule par endocytose
3-Migration vers le noyau
4-Décapsidation avant entrée dans le noyau et libération de l'ADN viral
5-Transcription des gènes codant les E virales, on distingue 3 types de gènes :
-alpha : gènes très précoces, transcrits en ARNm de type α , ces ARNm sont traduits en protéines
α en dehors du noyau ayant des fonctions activatrices ou inactivatrices. Elles retournent dans le noyau et activent
la transcription des gènes β.
-β : gènes précoces, exportés dans le noyau et production des protéines β, ce sont des enzymes
virales qui vont retourner dans le noyau pour soit activer la transcription des gènes γ soit aller à l'ADN parental
pour répliquer l'ADN.
γ : tardif, ce sont des protéines de structure (capside)
6-Assemblage : la capside capture l'ADN produit → Virion
7-Bourgeonnement, capture d'un morceau de l'enveloppe nucléaire
8-Sortie des cellules à travers la membrane plasmique par lyse de la cellule ou exocytose.
Bilan de la réplication des Herpesviridae :
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Réplication nucléaire
transcription séquentielle des gènes
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Réplication virale et génétique virale
bourgeonnement à travers la membrane nucléaire
ADN polymérase dépendante d'origine virale.
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2)
HCV : Virus de l'Hépatite C
Ce virus appartient au groupe IV de la classification de Baltimore :
Flaviridae, Hepacivirus, Virus de l'Hépatite C.
Il cible en particulier les hépatocytes, cellules mononuclées du sang
Cycle viral :
-Entrée par endocytose : le récepteur cellulaire n'est pas connu, différents récepteurs cellulaires ont
impliqués dans l'entrée de l'HCV
-Décapsidation dans la vésicule d'endocytose et libération du génome dans le cytoplasme de l'héptocyte
-Récaplicatione du génome viral et synthèse des protéines virales
-Assemblage de l'ADN avec les protéines
-Formation d'une vésicule d'exocytose
-Sortie pas toujours lytique → Infection chronique
Son génome est de type ARN de polarité positive, il est donc reconnu par les ribosomoes cellulaires.Le brin
synthétisé est un brin ARN négatif à durée de vie courte (intermédiaire) et sert de modèle pour redonner une ARN
positif.
Bilan :
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•
Tout se passe dans le cytoplasme
Utilisation d'un intermédiaire de type ARN négatif,
Utilisation d'une ARN polymérase ARN dépendante qui est une réplicase.
3)
Entérovirus= virus nu
Les Entérovirus appartiennent au groupe IV et à famille des Picronavirdae. Il Infectent quasiment toutes les
cellules de l'organisme.
Cycle de réplication :
-Attachement
-Entrée par injection du génome viral dans la cellule infectée, la capside reste à l'extérieur.
-Transcription en protéines virales de structure ou non et réplication uniquement dans le cytoplasme.
L'ARN va servir de matrice pour synthétiser l'ARN génomique par l'intermédiaire d'un ARN polarisé
négativement grâce à l'ARN polymérase virale.
-Assemblage entre ARN génomique et protéines virales
-Sortie par lyse de la cellule infectée
A retenir :
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Réplication virale et génétique virale
-synthèse cytoplasmique
-intermédiaire de réplication de type ARN polarisé négativement
-Utilisation d'une ARN polymérase ARN dépendant qui est une réplicase
4)
le HIV
Cibles : LcT CD4+, monocytes-macrophages, cellules folliculaire
dendrtitiques
Cycle de réplication :
1-Reconnaissance du récepteur CD4 du LcT CD4
2-endocytose
3-ARN génomique est rétro-trancris en ADN proviral, la
transcriptase inverse est associée à l'ARN.
4-Migration dans le noyau
5-Intégrase coupe aléatoirement le chromosome humain et
intègre l'ADN proviral du HIV
6-Production des protéines virales
7-Assemblage pour former des capsides virales et l'ARN
viral génomique
8-Bourgeonnement et sortie par lyse
Notions importantes :
-réplication nucléaire et cytoplasmique
-transcription inverse + intégration du génome viral dans
le génome humain
-Utilisation d'une transcriptase inverse
II)Génétique virale
A) Introduction
Il existe trois mécanismes de variation du génome viral:
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La mutation : concerne les génomes de type ADN et ARN
La recombinaison : ne concerne QUE les génomes de type ARN
Le réassortiment : ne concerne QUE les génomes de type ARN
B) Mutations ponctuelles
Les mutations sont liées aux polymérases virales. Il en existe différents types :
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Réplication virale et génétique virale
Les mutations silencieuses : aucune conséquence sur le virus
Les mutations modifiant une protéine
Les mutations délétères : le virus ne pourra plus se répliquer
Les mutations apportant un avantage réplicatif : mutation persiste dans le génome
C) Recombinaisons : pour les HIV
Une polymérase processive est une polymérase ayant la capacité d'ajouter des nucléotides sans se détacher
Les polymérases virales sont peu processives c'est à dire qu'au cours de l'élongation une cellule est infectée par 2
virus différents.
L'ARn polylmérase synthétise un génome recombinant= virus mosaïque, en recopiant au début un génome mais
termine par l'autre car elle est mal attachée au génome.
D) Variabilité des HIV
On a des recombinaisons, une personne peut être infectée par deux virus différents et donne des virus mosaiques.
Parmis les HIV 1 on a : M, N, O et P. Dans le groupe M existe des sous types dont les CRFs qui sont des formes
circulantes recombinantes présentes de plus en plus parmis les personnes infectées.
Les mutations produisent des quasi-espèce. C'est à dire qu'à partir du virus princeps, des mutations sont
incorporées, chaque virus fils et différent du virus paternel.
E) Variabilité des virus grippaux :
-Les réassortiments : sont des échanges de fragments génomiques qui surviennent lors de l'infection
d'une cellule par deux virus d'une même espèce ou génétiquement proches.
Ça concernent les virus à ARN segmenté. Un individu est infecté par deux virus différents, au moment de
l'assemblage, il emmène des segments de génome et des protéines des deux virus → Virus mosaique.
→ Pandémie de grippe , tous les 10 à 30 ans, lié à une infection animale qui va passer chez l'homme :
cassure antigénique = apparition devirus ayant incorporé du génome et de protéines d'un autre virus.
-Glissement anti-génique : au cours d'une infection grippale annuelle, C'est l'accumulation progressive de
mutations ponctuelles au cours de la réplication.
Ce mécanisme est lié à l'ARN polymérase qui est peu fidèle et incorpore des mutations.
→ Epidémie de grippe annuelle.
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