Chapitre 3 Les virus

Virus Ebola : la France déconseille de se rendre dans les pays d'Afrique touchés. PLAN 3 Publié le , 20h09 | Mise à jour : 22h29 ILLUSTRATION. Des membres de Médecins sans Frontières sécurisent un département de l'hôpital de Donka à Conakry (Guinée) le 23 juillet 2014 pour éviter la propagation du virus Ebola. | (AFP/Cellou Binani.) Le Quai d'Orsay déconseille aux Français de se rendre dans les pays d'Afrique de l'Ouest où sévit une épidémie de fièvre Ebola. Cette recommandation intervient alors que l'Organisation mondiale de la Santé (OMS) a exhorté vendredi à une mobilisation internationale contre le virus qui «avance plus vite» que les efforts pour l'endiguer. Les trois pays ouest-africains, Guinée, Sierra Leone et Liberia, ont décidé d'imposer un cordon sanitaire autour de l'épicentre de l'épidémie. Les trois pays ouest-africains, Sierra Leone, Liberia et Guinée, en proie au virus Ebola ont décidé de mettre en place un cordon sanitaire, autour de l'épicentre de l'épidémie, une zone située à leur frontière commune, a annoncé vendredi un haut responsable à l'issue d'un sommet régional à Conakry (Guinée). C'est au niveau de cette zone frontalière que se concentre plus de 70 % de l'épidémie.

PLAN 4 Le Quai d'Orsay déconseille aux Français de se rendre dans les pays d'Afrique de l'Ouest où sévit une épidémie de fièvre Ebola. Cette recommandation intervient alors que l'Organisation mondiale de la Santé (OMS) a exhorté vendredi à une mobilisation internationale contre le virus qui «avance plus vite» que les efforts pour l'endiguer. Les trois pays ouest-africains, Guinée, Sierra Leone et Liberia, ont décidé d'imposer un cordon sanitaire autour de l'épicentre de l'épidémie. Les trois pays ouest-africains, Sierra Leone, Liberia et Guinée, en proie au virus Ebola ont décidé de mettre en place un cordon sanitaire, autour de l'épicentre de l'épidémie, une zone située à leur frontière commune, a annoncé vendredi un haut responsable à l'issue d'un sommet régional à Conakry (Guinée). C'est au niveau de cette zone frontalière que se concentre plus de 70 % de l'épidémie. Dans cette zone, qui sera isolée par la police et l'armée, les services de santé seront «renforcés pour que le traitement, le dépistage et le traçage des contacts puissent être réalisés efficacement» a précisé la directrice de l'Organisation mondiale de la Santé (OMS) Margaret Chan. Il a également été décidé de «fournir au personnel de santé des incitations, des traitements et des protections afin qu'il retourne travailler», a-t-elle ajouté.

PLAN 5 Le Quai d'Orsay déconseille aux Français de se rendre dans les pays d'Afrique de l'Ouest où sévit une épidémie de fièvre Ebola. Cette recommandation intervient alors que l'Organisation mondiale de la Santé (OMS) a exhorté vendredi à une mobilisation internationale contre le virus qui «avance plus vite» que les efforts pour l'endiguer. Les trois pays ouest-africains, Guinée, Sierra Leone et Liberia, ont décidé d'imposer un cordon sanitaire autour de l'épicentre de l'épidémie. Les trois pays ouest-africains, Sierra Leone, Liberia et Guinée, en proie au virus Ebola ont décidé de mettre en place un cordon sanitaire, autour de l'épicentre de l'épidémie, une zone située à leur frontière commune, a annoncé vendredi un haut responsable à l'issue d'un sommet régional à Conakry (Guinée). C'est au niveau de cette zone frontalière que se concentre plus de 70 % de l'épidémie. Dans cette zone, qui sera isolée par la police et l'armée, les services de santé seront «renforcés pour que le traitement, le dépistage et le traçage des contacts puissent être réalisés efficacement» a précisé la directrice de l'Organisation mondiale de la Santé (OMS) Margaret Chan. Il a également été décidé de «fournir au personnel de santé des incitations, des traitements et des protections afin qu'il retourne travailler», a-t-elle ajouté. « Cette épidémie avance plus vite que nos efforts pour la contrôler. Si la situation continue à se détériorer, les conséquences peuvent être catastrophiques en termes de vies perdues mais aussi de perturbations socio-économiques et de risque élevé de propagation à d'autres pays», a prévenu la directrice de l'OMS cas, dont 729 mortels Un plan de 100 millions de dollars d'aide a été lancé pour tenter d'endiguer cette épidémie. La maladie, «hors de contrôle» selon Médecins sans frontières, s'est déclarée au début de l'année en Guinée avant de gagner le Liberia puis la Sierra Leone, trois pays voisins qui, au 27 juillet, totalisaient 1323 cas, dont 729 mortels, selon le dernier bilan de l'Organisation mondiale de la Santé (OMS).

PLAN 6 Un virus est une structure biologique composé d’un acide nucléique et d’une protection protéique. Il est dépourvu d’enzymes métaboliques et est incapable de se reproduire sans l’intervention d’une cellule hôte. Par contre, tous ses composés sont codés dans son acide nucléique. Vivant ou non vivant ? Vivant Métabolisme autonome: possède les enzymes capables de produire son énergie à partir d’éléments extérieurs. Reproduction autonome: capable de se dupliquer (mitose) sans intervention extérieure. Si on y réfléchit bien, aucun organisme n’est autonome. Ils dépendent tous de leur environnement d’une façon ou d’une autre. Les vitamines sont indispensables à la vie, pourtant les organismes sont incapables de les synthétiser. La distinction entre vivant et non vivant est plus quantitative que qualitative. Définition de Lwoff (1953) - Les virus ne contiennent qu’un seul type d’acide nucléique (ADN ou ARN) qui constitue leur génome. - Les virus se reproduisent à partir de leur matériel génétique et par réplication. - Les virus sont des parasites intracellulaires absolus Les virus dépendent entièrement de leurs hôtes pour se développer. On considèrera qu’ils ne sont pas vivants.... pour le moment.

PLAN 7 Les virus existent sous deux formes: Une forme libre, le virion. C’est une particule infectieuse de très petite taille (10 – 100 nm). Elle ne présente aucune activité métabolique. Une forme intra-cellulaire. L’acide nucléique est libéré dans le cytoplasme ou le nucléoplasme. Il peut être autonome ou intégré au génome de la cellule hôte. En principe, il détourne la machinerie cellulaire pour produire de nouveaux virion. Leur classification prend en compte uniquement les caractéristiques du virion. Nature de l’acide nucléique. Forme de la capside. Présence d’une enveloppe.

PLAN 8 ADN possibilité de modifications chimique. Structure T -----> U C -----> hydroxyméthyl C mono / bicaténaire linéaire / circulaire ARN Structure Rôle dans le cycle de multiplication mono / bicaténaire rôle d’ARNm -----> polarité + complémentaire de l’ARNm -----> polarité - fragmenté

Il existe 2 types de capsides fondés sur leur symétrie spatiale. Formée de capsomères. - un seul type (capsides hélicoïdales) - plusieurs types (capsides icosaèdrales ou mixtes) Le type hélicoïdal « hélice » Capside: coque protéique qui protège l’acide nucléique viral. acide nucléique capsomères 100 nm virus de la mosaïque du tabac (TMV PLAN 9

Il existe 2 types de capsides fondés sur leur symétrie spatiale. Formée de capsomères. - un seul type (capsides hélicoïdales) - plusieurs types (capsides icosaèdrales ou mixtes) Le type icosaèdral « polyèdre à 20 faces » Capside: coque protéique qui protège l’acide nucléique viral. L’acide nucléique est enfermé dans la coque. capsomères 50 nm adénovirus sommet arête surface base du spicule spicule extrémité PLAN 10

Il existe 2 types de capsides fondés sur leur symétrie spatiale. Formée de capsomères. - un seul type (capsides hélicoïdales) - plusieurs types (capsides icosaèdrales ou mixtes) Le type mixte Capside: coque protéique qui protège l’acide nucléique viral. Tête (contenant l’ADN) Fibre de la queue 40 nm phage T4 PLAN 11 collier Queue / gaine Plaque basale

Il existe un certain nombre de protéines associées au virion qui ne participe pas à la structure de la capside. PLAN 12 Protéines participant à l’organisation et la structure de l’acide nucléique (équivalent des histones) Enzymes intervenant dans le cycle de multiplication: -Transcriptases des virus à ARN ARN > ARN + ARN -----> ADN - Modification des acides nucléiques viraux

C’est une bicouche lipidique contenant des protéines intrinsèques. - La bicouche lipidique provient de la cellule hôte. Le virus quitte la cellule par bourgeonnement. - Les protéines sont codés par le génome viral. varicelle Enveloppe: membrane qui entoure le virion. PLAN 13

Plusieurs classifications proposées: - Lwoff (1962). Ac Nucléique / capside / enveloppe - Baltimore (1971 ). Ac nucléique et mode de réplication. - International Committee on Taxonomy of Viruses, ICTV (2000). Ac nucléique / enveloppe / capside PLAN 14 rage Rhume Polio méningite SIDA Verrue papillome herpes Rougeole Maladie de Carré Peste bovine Infections respiratoires Exo-bac 1 Septembre 2013

PLAN 15 Adsorption et pénétration Réplication du génome Synthèse des virions Libération ADNARN Les cycles de multiplication virale sont très variées d’une « espèce » à une autre. Certaines étapes sont incontournables.

PLAN 16 Fixation réversible du virus sur un récepteur cellulaire. Le virus détourne une fonction cellulaire à son propre usage. La cellule qui possède un récepteur compatible et permet l’adsorption du virion est dite sensible. virus nu virus enveloppé bactériophage mixte Le récepteur reconnaît une protéine de capside, de l’enveloppe, de la plaque basale ou des spicules.

Phénomènes variés qui permettent l’internalisation de l’acide nucléique viral. endocytose fusion membranaire injection PLAN 17

Phénomènes de « démontage » de la capside qui permet la libération du génome dans le cytoplasme. dégradation par digestion lysozomiale décapsidation spontanée intracellulaire décapsidation spontanée extracellulaire Chez les phages mixtes décapsidation et pénétration sont simultanées. PLAN 18

Il existe de nombreuses méthodes adaptées aux différentes espèces virales. PLAN 19 Cas des bactériophages Méthode des plages Cas des virus des animaux Tests sur animaux Cas des virus des végétaux Méthodes des lésions locales Tests sur cultures cellulaires Tests sur œufs embryonnaires Méthodes des plantes à infection généralisées Calcul de la LD50 en fonction de la concentration de la suspension virale Calcul du % de cellules mortes en fonction de la concentration de la suspension virale Formation de tâches sur la membrane autour du jaune. Formation de plages nécrotiques sur les feuilles Calcul du nombre de plantes présentant les symptômes d’infection virale

Cas des bactériophagesMéthode des plages PLAN 20 Etape 1 Préparation d’une gamme de suspension virale Etape 2 Mélange: - culture bactérienne - suspensions virales - gélose en surfusion Etape 3 Coulage dans une boîte Etape 4 Après incubation, numération des plages de lyse.

PLAN 21 Numération des virus libres - Ultra-filtration -Prélèvement du filtrat Les virus restent bloqués par le filtre Numération des virus totaux -Lyse des cellules hôtes - dosage de la solution Les virus intra-cellulaires sont libérés. Numération des virus intra-cellulairesC’est la différence des deux manips précédentes. Les virus intra-cellulaires sont libérés.

Ln(N) t (en mn) Virus totaux Virus libres Phase d’éclipse Phase de latence Latence: période au cours de laquelle les virions sont absents du milieu. Eclipse: période au cours de laquelle la cellule de produit pas de virions (phases précoce, de réplication, tardive et morphogenèse). PLAN 22

phase précoce RNA polymérase transcription des gènes précoces traduction des gènes précoces réplicationphase tardive capsomères protéines d’inhibition de synthèses cellulaires phase de morphogénèse phase de libération virionprotéines précoces protéines tardives Bourgeonnement Lyse cellulaire ADN viral réplicase virale PLAN 19

phase précoce RNA polymérase transcription des gènes précoces traduction des gènes précoces réplicationphase tardive capsomères protéines d’inhibition de synthèses cellulaires phase de morphogénèse phase de libération virionprotéines précoces protéines tardives Bourgeonnement Lyse cellulaire ADN viral réplicase virale Il existe de nombreuses variantes basées sur ce principe. Réplication dans le cytoplasme ou le nucléoplasme. Utilisation d’une réplicase virale ou de la DNApolymérase cellulaire. Modification chimique de l’ADN viral. Arrêt ou non du métabolisme cellulaire. PLAN 24

bis Exo-bac 2 Septembre 2013

PLAN 25 Ln(N) t (en mn) Protéines cellulaires Protéines totales Etude des synthèses protéiques au cours du cycle de multiplication. Infection à t = 0 Protéines virales Le virus inhibe les synthèses cellulaires.

PLAN 26 Ln(N) t (en mn) ADN cellulaire ADN total Etude de la synthèse d’ADN au cours du cycle de multiplication. Infection à t = 0 ADN viral Le virus inhibe la réplication cellulaire.

PLAN 27 Ln(N) t (en mn) enzymes cellulaires Lysozyme du phage Etude de l’activité enzymatique au cours du cycle de multiplication. Infection à t = 0 Enzymes précoces Lyse cellulaire. réplication

ADN viral PLAN 28 ADN bactérien Cycle lytique Lysogénie intégration Excision et libération

Le cycle de multiplication des virus présente les mêmes phases que les cycles des virus à ADN. Le fait qu’il s’agisse d’un génome en ARN impose certaines particularités. Le génome joue le rôle d’ARNm (polarité +) …ou non (polarité -) La machinerie cellulaire ne possède pas d’enzyme pour répliquer de l’ARN Par conséquent, les virus à ARN sont classés en 4 groupes: Classe I: virus à ARN de polarité + Classe II et III: virus à ARN de polarité – (fragmenté III ou non fragmenté II) Classe IV: rétrovirus (réplication sous forme d’ADN) L’organisation va en être nettement bouleversée PLAN 29

phase précoce traduction des gènes précoces réplicationphase tardive capsomères protéines d’inhibition de synthèses cellulaires phase de morphogénèse phase de libération virionprotéines précoces protéines tardives Bourgeonnement Lyse cellulaire ARN viral réplicase virale PLAN 30

phase précoce traduction des gènes précoces réplication phase tardive capsomères protéines d’inhibition de synthèses cellulaires phase de morphogénèse phase de libération virion protéines précoces protéines tardives Bourgeonnement Lyse cellulaire ARN viral réplicase virale traduction des gènes tardifs PLAN 31

phase précoce traduction des gènes précoces réplication phase tardive capsomères protéines d’inhibition de synthèses cellulaires phase de morphogénèse phase de libération virion protéines précoces protéines tardives Bourgeonnement Lyse cellulaire ARN viral réplicase virale traduction des gènes tardifs PLAN 32

phase précoce traduction des gènes précoces transcription inverse protéines précoces ARN viral Transcriptase inverse intégration (dormance) ADN cellulaire expression (cycle lytique) transcription traduction des gènes tardifs virion Bourgeonnement provirus PLAN 33

phase précoce traduction des gènes précoces transcription inverse protéines précoces ARN viral Transcriptase inverse intégration (dormance) ADN cellulaire expression (cycle lytique) transcription traduction des gènes tardifs virion Bourgeonnement Le génome du virus est inséré PLAN 34