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Sylvie Bardes – Lycée de la Vallée de Chevreuse Un exemple de Rétrovirus : le V.I.H. V.I.H. : Virus de l’Immunodéficience Humaine.

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1 Sylvie Bardes – Lycée de la Vallée de Chevreuse Un exemple de Rétrovirus : le V.I.H. V.I.H. : Virus de l’Immunodéficience Humaine

2 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 : naissance de la théorie virale de la carcinogénèse 1978 : découverte du 1 er rétrovirus humain : HTLVI 1982 : un 2 d est découvert : HTLVII 1983/84 : découverte du HTLVIII = VIH

3 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

4 Sylvie Bardes – Lycée de la Vallée de Chevreuse I : Structure du virion I.1 : Organisation structurale du virion

5 Structure du virion HIV Virus enveloppé Diamètre 100 nm Enveloppe : Gp : glycoprotéine Gp120 : reconnaissance CD4 (et CCR5) Gp41 : 2 domaines hydrophobes 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) Gp 120 Gp 41 Glycoprotéines d’enveloppe P 24 P 18 ARN TR Bicouche lipidique

6 Sylvie Bardes – Lycée de la Vallée de Chevreuse I : Structure du virion I.1 : Organisation structurale du virion I.2 : Organisation génomique

7 Organisation du génome 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 kb GAG POL ENV NEF ART TAT VIF VPR Cadres de lecture

8 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 kb GAG POL ENV NEF ART TAT VIF VPR Cadres de lecture LTR

9 Sylvie Bardes – Lycée de la Vallée de Chevreuse II : Le cycle de multiplication virale II.1 : Synthèse et intégration du provirus

10 Principales phases du cycle de multiplication virale 1 - Fixation : Gp120/CD4 2 - Fusion : Gp Pénétration : Entrée de la nucléocapside Libération de 2 ARNv + RT 4 - Transcription inverse : 1 ARNv  ADN db circulaire 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 Virus libre CD4 Intégrase ADN cellulaire ARN ADN proviral ADN non intégré ARNm ARNv Réticulum endoplasmique Appareil de Golgi Virions matures infectieux Adsorption Fusion Internalisation Transcription Synthèse protéique Bourgeonnement Reverse Transcriptase

11 Pénétration du VIH par fusion Zone de fusion des membranes

12 Fonctionnement de la Transcriptase Reverse virale - 1 1/ Fixation de l’ARNt au site PB (primer binding) R U 5 PB gag pol env U 3 R 5’ AAAAAA 3’ 5’ 3’ ARN + viral 2/ Début de la synthèse de l’ADN « - » (complémentaire) R’ U’ 5 RT : 1 ére étape = ADN polymérase ARN dépendante RT : 2 de étape = RNAse H 3/ Dégradation de l’ARN des hétéroduplexes ADN / ARN PBgag pol env U 3 R AAAAAA 3’ 5’ 3’ ARN + viral R’ U’ 5

13 Fonctionnement de la Transcriptase Reverse virale - 2 4/ Élongation du brin d’ADN « - » RT = ADN polymérase ARN dépendante 1 er Saut Réplicatif 5/ Dégradation de l’ARN des hétéroduplexes ADN / ARN RT = RNAse H Zones homologues U 3 R’ U 5 PB 3’ U’ 3 R’ U’ 5 PB’ 5’ 3’ Zones homologues 2 d Saut Réplicatif 7/ Dégradation complète de l’ARN RT = RNAse H 6/ Élongation des deux brins d’ADN RT = ADN polymérase ADN dépendante 5’ 3’ AAA…AAA… ARN + viral R’ U’ 5 U 3 R PB gag pol env

14 Fonctionnement de la Transcriptase Reverse virale - 3 8/ Élongation des deux brins d’ADN RT = ADN polymérase ADN dépendante U’ 3 R’ U’ 5 U 3 R’ PB’ R U3U3 U5U5 U 3 R U 5 PB gag pol env U 3 R U 5 LTR

15 Sylvie Bardes – Lycée de la Vallée de Chevreuse II : Le cycle de multiplication virale II.1 : Synthèse et intégration du provirus II.2 : Expression du provirus

16 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

17 Sylvie Bardes – Lycée de la Vallée de Chevreuse 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

18 Morphogenèse et Libération des virions Assemblage à partir de deux précurseurs 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   Assemblage (1) et sortie par bourgeonnement (2) des particules virales immatures (3) puis matures (4)


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