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

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 1908-1910 : naissance de la théorie virale de la carcinogénèse 1978 : découverte du 1er rétrovirus humain : HTLVI 1982 : un 2d est découvert : HTLVII 1983/84 : découverte du HTLVIII = VIH

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

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

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 Glycoprotéines d’enveloppe Bicouche lipidique Gp 41 ARN P 24 P 18 TR

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

Organisation du génome - 1 9193 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 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 kb TAT GAG VIF ART Cadres de lecture 1 2 3 POL VPR NEF ENV

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 TAT 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 kb LTR GAG VIF ART LTR Cadres de lecture 1 2 3 POL VPR NEF ENV

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

Principales phases du cycle de multiplication virale Virus libre Fusion 1 - Fixation : Gp120/CD4 2 - Fusion : Gp41 3 - 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 Adsorption Internalisation CD4 Reverse Transcriptase ARN ADN proviral Intégrase ADN cellulaire ADN non intégré Transcription ARNm Synthèse protéique Réticulum endoplasmique Appareil de Golgi ARNv Bourgeonnement Virions matures infectieux

Pénétration du VIH par fusion Zone de fusion des membranes

Fonctionnement de la Transcriptase Reverse virale - 1 ARN + viral R’ U’5 5’ 3’ AAAAAA 3’ 5’ R U5 PB gag pol env U3 R 1/ Fixation de l’ARNt au site PB (primer binding) RT : 1ére étape = ADN polymérase ARN dépendante 2/ Début de la synthèse de l’ADN « - » (complémentaire) 3/ Dégradation de l’ARN des hétéroduplexes ADN / ARN RT : 2de étape = RNAse H PB gag pol env U3 R AAAAAA 3’ 5’ 3’ ARN + viral R’ U’5

Fonctionnement de la Transcriptase Reverse virale - 2 5’ 3’ Zones homologues 1er Saut Réplicatif 5’ 3’ AAA … ARN + viral R’ U’5 U3 R PB gag pol env 4/ Élongation du brin d’ADN « - » RT = ADN polymérase ARN dépendante 5/ Dégradation de l’ARN des hétéroduplexes ADN / ARN RT = RNAse H Zones homologues 6/ Élongation des deux brins d’ADN RT = ADN polymérase ADN dépendante 3’ U’3 R’ U’5 PB’ U3 R’ U5 PB 2d Saut Réplicatif 7/ Dégradation complète de l’ARN RT = RNAse H

Fonctionnement de la Transcriptase Reverse virale - 3 U’3 R’ U’5 PB’ 8/ Élongation des deux brins d’ADN RT = ADN polymérase ADN dépendante U3 R’ U5 R U3 LTR U3 R U5 PB gag pol env U3 R U5

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

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

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 Sylvie Bardes – Lycée de la Vallée de Chevreuse

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)  