Ivan HirschInstitut de Cancérologie de Marseille, UMR 599 INSERMInstitut Paoli-CalmettesUniversité de la Méditerranée27, boulevard Lei Roure13009 MARSEILLE (France)Phone : +33-(0)4-91 758415Fax : +33-(0)4-91 260364Email : ihirsch@marseille.inserm.frWeb site: http://u119.marseille.inserm.fr/

Hépatite C et le système immunitaireRéplication viraleInfection chroniqueImmunité innéeInterférons du type ICellules dendritiques plasmacytoïdesCancer hépatocellulaire

Une stratégie commune en trois parties

- une particuleprotection du génome lors de la transmission d'un hôte à l'autre

- un cycle infectieuxfixation et entréedécodage du génometraduction des ARN-m virauxréplication du génomeassemblage et relargage des particules

- s'établir dans une population d'hôtes

Classification de virus (David Baltimore)

+ARNm+ARN

-ARN

±ARN-ARN

+ARN -ADN ±ADN

+ADN

rétrovirus

Contraintes de la Réplication Virale dans une CelluleEucaryote

A) Génome viral (ARN, ADN) d oit êt re copié ent ièrement

sans perdre de séquences nucléot idiques

B) ARNm viral doit êt re t raduit par les mécanismes

cellulaires

Contraintes de la Réplication de Virus à ADN

I - réplication de l'ADN viral

réplication dans le noyau – les signaux appropriés en cis dansl'ADN viral

ADN’ ARN’ protéines : dogme central de la biologiemoléculaire

réplication dans le cytoplasme – enzymes virales pour générerl'ADN et l'ARNm

Contraintes de la Réplication de Virus à ARN

I I – réplication, transcription et traduction de l'ARN viral

A. la cellule ne ré plique pas ses pr opre s ARN t ranscr it sARNm cellulair e : tr anscri pti on dans le noyau, modifi cat ions post -

t ranscri pt ionnelles

1. ARN polymérase ARN dépendant e (spécif ique pour le promot eur

vir al)

poly A

coif f e, 7-mét hylguanosine (met hyltr ansfér ase)

2. ADN polymérase ARN dépendant e, RT

[ re t ro- ]

B. l'ARNm cellulaire est monocistronique – il n'existe qu'un siteunique de la synthèse protéique (le mécanismeprotéosynthètique est incapable de recommencer laprotéosynthèse à l'intérieur de l'ARNm, 1re ATG)

1. génome segmenté (multipartite)-un gène = un ARNm (fonctionnellement monocistronique)

2. l'ARN subgenomique simple3. l'épissage

[virus à ARN qui se répliquent dans le noyau:retro-,orthomyxo-]4. protéase (polyprotéine)

Génomes et multiplication des virus à ARN

Stratégies de la transcription et de la réplication

Rôle central des ARN polymérasesGénétique : quasi- espèces

Classification

Trois paradigmes : 1°) Virus ARN +2°) Virus ARN –3°) Rétrovirus

4°) Virus ARN -, segmentés (grippe)

Réplication du virus dans l'organisme (grippe)

Réplication du virus dans la population, épidémiologie (grippe)

Vectorisation

Rôle central des ARN (ADN) polymérasesARN dépendantes (réplicases)

+ c'b'a' –3'5'- a b c

c b a –5'3'- a'b'c'-

Initiation de la polymérisation• Reconnaissance des structures à l’extrémité de la molécule • La synthèse des brins + et - est obligatoire

Complémentarité de la matrice avec le produit

Terminaison de la polymérisation : poly A

• Coiffe à 5’ de brin (+)

ARN polymérases : Haut efficacité, haut taux des erreurs

- 3Dpol (virus de la poliomyélite) : 50 000 copies d'une/8 h- VIH : 109 copie / j our / o rganisme

ARN polymérases virales introduisent 1 erreur par environ104 nucléotides (ARN polymérase eucaryote la même): Pas de la fonction de la réparation. Les génomes devirus à ARN sont composés d'environ 104 nucléotides.

’ 1 erreur par un cycle réplication

’ Variabilité énorme au niveau de la population virale. Virusà ARN ne remplissent pas la définition de l'espèce.Ils forment une "quasiespèce".

’ La taille de ses génomes (104 nucléotides) est limitée parle taux des erreurs. Les génomes de virus à ADN(ADN polymérase ont taux des erreurs 1 : 107

nucléotides) ont jusqu'à 3 x 105 nucléotides.

Virus à l’ARN + : Organisation du génome

CE1-E2

Core Envelopeglycoprotein

Serineprotease

Protéines non-structuralesstructurales

polyprotéine

ARNm

PoliomyéliteHépatite A, CFièvre jaune

domaines protéolytiques

Virus à ARN + : cycle viralHépatocyte

VaccinesMonoclonal antibodies

Membrane-associationIntervention?

NS2-NS3 and NS3-4AProtease inhibitors

P7 Inhibitors?

Single-stranded RNA and core (nucleocapsid)

HCV

CD81

E1/E2

LDLR replicase

Receptorinhibitors

Virus à ARN + : stratégie de la réplication

1°) traduction

2°) modification post-traductionelle

5°) morphogenèse

3°) réplication

Membrane cellulaire

ARN+

Ribosomes

Polyprotéine : protéines structurales et non-structurales : réplicase

protéase

ARNm

Maturation de lapolyprotéine

4°) traduction (massive)

ARN-

+

+-

Virus à ARN + : stratégie de réplication

ARNm : taile de génome ARNm : sous-génomique

: Rubéole, Virus de forêt de Semliki: Poliomyélite, Hépatite A, C

Protéinesnon-structurales

Protéinesstructurales

économie de l’expression(permis par le clivage et le changement

de la spécificité de polymérases)

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