1 la multiplication des virus animaux. nécessité : – que le virus se fixe sur la cellule hôte...

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La multiplication des La multiplication des virus animaux virus animaux

• Nécessité :– que le virus se fixe sur la cellule hôte

(adsorption)– que le virus pénètre dans la cellule hôte– que le virus détourne la machinerie

métabolique à son profit, bloque toute expression de la cellule parasitée et qu’il y ait synthèse des divers constituants viraux

– qu‘il y ait assemblage des constituants– que se produise la libération des virus

formés

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1- 1- Adsorption des virus

1-1- Condition de l’adsprption

Nécessité que le virus se trouve en présence d’une cellule permettant cette adhésion : cellule sensible

Cellule sensible = cellule animale ayant des récepteurs spécifiques à certains constituants du virus.

1-2- Mécanisme de l’adsorption

Interaction électrostatique entre :- des récepteurs de la cellule

hôte (sans doute glycoprotéines de la membrane plasmique )

- et certaines molécules virales Molécules virales impliquées :

- protéines de la capside ou des fibres si virus nu

- glycoprotéines d’enveloppe si virus enveloppé (gp 120 du HIV, hémagglutinine du virus grippal

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Schéma HIV

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Hémagglutinine virale

Exemple d’adsorption du HIV sur les lymphocytes T CD4

Interaction électrostatique entre :- la molécule T CD4 du lymphocyte T - la GP 120 de l’enveloppe du virus.

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2- 2- Pénétration des virus

2-1- Les deux mécanismes de pénétration

- Pour les virus nus : pénétration par endocytose

- Pour les virus enveloppés : * pénétration par endocytose * ou pénétration par fusion

2-1-1- L’endocytose

Schéma du mécanisme d’endocytose (1 à 6)

Invagination de la membrane de la cellule animale

Formation d’une vacuole d’endocytose avec la particule virale à l’intérieur

Fusion de l’enveloppe du virus avec la membrane de la vésicule : libération de la nucléocapside dans le cytoplasme de la cellule infectée

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Mécanisme de l’endocytose

- Invagination de la membrane de la cellule animale- Formation autour de la particule virale d’une vacuole d’endocytose qui se retrouve dans le cytoplasme de la cellule animale avec la particule virale à l’intérieur- Libération de la nucléocapside dans le cytoplasme de la cellule infectée -Si virus nu : libération de la nucléocapside à l’extérieur de la vésicule d’endocytose par lyse de la membrane-Si virus enveloppé : libération de la nucléocapside par fusion de l’enveloppe virale (double couche phospholipidique) avec la membrane de la vésicule d’endocytose

Cycle de multiplication d’un virus grippal

novembre 2006 Cellule procaryote 14

2-1-2- La fusion

Schéma du mécanisme de fusion

Fusion de la double couche phospholipidique de l’enveloppe du virus avec la double couche phospholipidique de la membrane plasmique de la cellule

Libération de la nucléocapside dans le cytoplasme de la cellule infectée

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Mécanisme de la fusion

Fusion- de la double couche phospholipidique de

l’enveloppe virale- avec la double couche phospholipidique

de la membrane plasmique de la cellule animale.

Conséquence : Nucléocapside virale à l’intérieur du cytoplasme de la cellule.

2-2- La décapsidation2-2-1- Intérêt

Libération de l’acide nucléique dans le cytoplasme de la cellule animale

2-2- La décapsidation2-2-2- Caractéristiques

- Peut avoir lieu dès la pénétration ou plus tardivement- Peut être totale ou partielle- Nécessite l’intervention d’enzymes de la cellule infectée.

Si virus à multiplication cytoplasmique

Si virus à multiplication nucléaire : décapsidation après migration dans le noyau

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3- 3- La phase d’éclipse

Les deux périodes

- Phase précoce

- Phase tardive

Traduction de certains ARN m en protéines précoces enzymatiques ( ADN polymérases, ARN polymérases, inhibiteurs des synthèses cellulaires )

- Réplication du génome viral- Traduction des gènes tardifs en protéines de structure

3-1- Cas des virus à ADN3-1-1- Phase précoce

Gènes précoces

ARN messagers précoces

ARN polymérase cellulaire Ribonucléotides cellulaires

Protéines précoces enzymatiques : ADN polymérases, inhibiteurs des synthèses cellulaires

Ribosomes, AA, facteurs d’élongation cellulaires

3-1- Cas des virus à ADN3-1-2- Phase tardive

1 ADN viral

n ADN viraux

DNA polymérase virale nucléotides cellulaires

3-1- Cas des virus à ADN3-1-2- Phase tardive

Gènes tardifs

ARN messagers tardifs

ARN polyméraseRibonucléotides cellulaires

Protéines structurales

Ribosomes, AA, facteurs d’élongation cellulaires

3-2- Cas des virus à ARN de polarité positive3-2-1- Phase précoce

ARN viral se comporte comme un ARN messager

Gènes précoces de l’ARN

Protéines enzymatiques (ARN polymérase ARN dépendante ….)

Ribosomes, AA, facteurs d’élongation cellulaires

décembre 2007 Virologie 26

Synthèse de l’ARN polymérase ARN dépendante (enzyme virale)

Traduction de la partie de l’ARN messager correspondant à l’ARN polymérase

ARN polymérase

3-2- Cas des virus à ARN de polarité positive 3-2-2- Phase tardive

1 ARN viral (+)

1 ARN viral (-)

RNA polymérase virale (synthétisée pendant la phase

précoce)

RNA polymérase virale (synthétisée pendant la phase

précoce)

n ARN viral (+)

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3-2- Cas des virus à ARN de polarité positive : bilan

ARN +

ARN -

3-2- Cas des virus à ARN de polarité positive 3-2-2- Phase tardive

Gènes tardifs des n ARN synthétisés

Protéines structurales

Ribosomes, AA, facteurs d’élongation cellulaires

3-3- Cas des virus à ARN de polarité négative3-3-1- Phase précoce

ARN viral ne peut pas servir directement d’ ARN messager

Premier temps : transcription primaire

1 ARN viral (-)

1 ARN viral (+)= transcrit primaire

RNA polymérase virale (transcriptase virale) associé à l’ARN viral dans la capside

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ARN polymérase ARN dépendante = transcriptase virale

3-3- Cas des virus à ARN de polarité négative3-3-1- Phase précoce

Deuxième temps : traduction de certains gènes (gènes précoces) en protéines enzymatiques

Gènes précoces de l’ARN transcrit

Protéines enzymatiques (ARN polymérase : réplicase ….)

Ribosomes, AA, facteurs d’élongation cellulaires

3-3- Cas des virus à ARN de polarité négative3-3-2- Phase tardive

1 ARN viral transcrit (ARN +)

n ARN viraux (-)

RNA polymérase = réplicase

3-3- Cas des virus à ARN de polarité négative 3-3-2- Phase tardive

Gènes tardifs de l’ARN transcrit synthétisé

Protéines structurales

Ribosomes, AA, facteurs d’élongation cellulaires

décembre 2007 Virologie 35

Grippe

Cycle de multiplication d’un virus grippal

novembre 2006 Cellule procaryote 36

3-4- Cas des rétrovirus3-4-1- Synthèse d’un ADN à partir de l’ARN par action de la transcriptase réverse

ARN viral 1 ADN bicaténaire viral

Transcriptase réverse

3-4- Cas des rétrovirus3-4-2- Devenir de l’ADN viral

- Coupure de l’ADN nucléaire cellulaire (enzyme de restriction à activité endonucléasique)

- Insertion de l’ADN viral en un site spécifique de l’ADN cellulaire grâce à une ligase uniquement si la cellule infectée entre en multiplication.

Remarque : l’ADN viral non intégré peut persister quelques jours.

ADN intégré = ADN proviral Virus= provirus

3-4- Cas des rétrovirus3-4-2- Devenir de l’ADN viral

- Coupure de l’ADN nucléaire cellulaire (enzyme de restriction à activité endonucléasique)

- Insertion de l’ADN viral en un site spécifique de l’ADN cellulaire grâce à une ligase uniquement si la cellule infectée entre en multiplication.

Remarque : l’ADN viral non intégré peut persister quelques jours.

ADN intégré = ADN proviral Virus= provirus

3-4- Cas des rétrovirus3-4-3- Devenir de l’ADN proviral

Deux possibilités : •Cas 1 : le DNA viral ne s'exprime pas : État latent (quiescent).  •Cas 2 : expression du DNA viral sous l'action de facteurs inconnus (irradiation aux UV, traitements oestrogéniques, agents mutagènes…)

- Transcription des gènes du DNA en RNA messagers puis traduction en protéines virales  - Réplication du RNA génome

Cycle de multiplication du HIV

novembre 2006 41

novembre 2009 42

4- 4- La morphogénèse virale (maturation) et la libération

Après la réplication du génome viral et la synthèse des protéines structurales : - assemblage des protéines de structure avec une molécule d’acide nucléique = formation de particules virales (phase de maturation) - libération des virions hors de la cellule hôte, de manière à pouvoir se propager à d'autres cellules ou d'autres organismes.

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4-1- Formation de la capside

Autoassemblage avec une grande spécificité des protéines synthétisées.

4-2- Formation de la nucléocapside et libération des virus nus

- Auto-assemblage associant le génome viral et les protéines de capside : formation de la nucléocapside.

- Accumulation des virus matures dans le noyau ou le cytoplasme de la cellule infectée

- Libération par lyse cellulaire.

Remarque : la lyse survient suite à la désorganisation structurale et métabolique de la cellule infectée causée par la production massive des éléments viraux au détriment des protéines cellulaires.

4-3- Formation de la nucléocapside et libération des virus enveloppés

Assemblage des nucléocapsides dans le noyau ou le cytoplasme .

Libération des virus enveloppés par bourgeonnement. :- Synthèse dans le REG des glycoprotéines codées par ces virus- Insertion de ces glycoprotéines dans la membrane plasmique cellulaire. - Bourgeonnement de la membrane plasmique - Positionnement de la nucléocapside au niveau de ce bourgeon- Poursuite du bourgeonnement aboutissant à la libération de nucléocapsides

entourées d'une enveloppe correspondant à la membrane plasmique de la cellule productrice, dans laquelle sont insérées les glycoprotéines virales.

Remarque : A l'inverse de la libération par lyse cellulaire, la production de virus enveloppés par bourgeonnement ne s'accompagne pas forcément de la mort de la cellule productrice.

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Cycle de multiplication d’un virus grippal

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Cycle de multiplication du HIV

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