Chap 1- Les virus sont des systèmes biologiques non cellulaires THÈME 1 LES SYSTÈMES VIVANTS PRÉSENTENT UNE ORGANISATION PARTICULIÈRE DE LA MATIÈRE Chap 1- Les virus sont des systèmes biologiques non cellulaires

Depuis les années 1990, il est admis que le monde vivant est divisé en 3 domaines basés sur la structure cellulaire : - les eucaryotes, cellules caractérisées par la présence d'un noyau, constituant les plantes, les animaux, les champignons - les bactéries, cellules procaryotes (sans noyau) - les archéobactéries, bactéries aux caractéristiques intermédiaires entre procaryotes et eucaryotes, connues pour leur capacité à vivre dans les milieux extrêmes

Autre représentation d’une arbre phylogénétique des 3 règnes du vivant. Constat: aucun virus n’apparaît dans la classification qui regroupe tous les organismes vivants!!!

TP N°6. Les virus sont des systèmes biologiques non cellulaires Les documents contenus dans les diapositives suivantes vont à travers quelques exemples, vous permettre de répondre aux questions du TP. Vous veillerez à bien enregistrer sur clé ce diaporama qui constitue un support du cours.

I et II. Les caractéristiques structurales des virus et leurs propriétés biologiques

Echelle de tailles montrant la dimension relative d’un virus

B 100 nm A A : Micrographie de virus de la mosaïque du tabac (virus qui infecte les plantes et en particulier le tabac) obtenue avec un microscope électronique (fausses couleurs) B: Photographie des tâches foliaires causées par le virus Micrographie d’un bactériophage T4 (virus d’une bactérie) obtenue avec un microscope électronique par colorisation (fausses couleurs) La surface bactérienne est verte et l’intérieur de la bactérie apparaît en bleu Modélisation en 3D d’un virus de la grippe aviaire infectant les oiseaux et qui se transmet des oiseaux à l'homme ou d'un oiseau à un autre oiseau.

« La famille des virus s'agrandit « La famille des virus s'agrandit... L'équipe de l'Unité de recherche sur les maladies infectieuses et tropicales émergentes, dirigée par Didier Raoult, vient de décrire un nouveau type de virus qui constituerait une nouvelle entité biologique. Ce virus, appelé virophage, infecte les virus géants comme le Mimivirus. Il permet de réaliser des transferts de gènes d'un virus géant à un autre. Ces travaux ont été publiés le 7 août 2008 dans la revue Nature. » Micrographie de virophages (= virus de virus ) inclus dans une capside d’un autre virus appelé Mimivirus, observé en microscopie électronique à transmission Source: http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=5672

A A: Micrographie d’un bactériophage T4 (virus d’une bactérie) obtenues avec un microscope électronique B C Ici: ADN B et C: Schémas d’un bactériophage Source: A) httpwww.mansfield.ohio-state.edu~sabedonem_t4.gif C) httpwww.bacteriophagetherapy.infoECF40946-8E2F-4890-9CA6-D390A26E39C1What%20is%20it%20all%20about.html

Schéma d’un virus de la grippe

Différentes formes de virus. A. icosahédrique, non enveloppé. Acide nucléique: Capside*ou nucléocap-side ADN ou ARN Différentes formes de virus. A. icosahédrique, non enveloppé. B. icosahédrique, enveloppé. C. hélicoïdal, non enveloppé. D. hélicoïdal, enveloppé. Enveloppe (phospholipides et glycoprotéines) Enveloppe (spicules glycoprotéiques et bicouche lipidique) Unités de structure de la capside Acide nucléique: ADN ou ARN

Schéma d’un panel de différentes virus.

RAPPELS de 2nde : Schéma d’une cellule eucaryote Schéma d’une cellule procaryote

II. Les différentes étapes du cycle viral: 2 exemples Microphotographie de bactériophages infectant une bactérie Source: httpengineering.curiouscatblog.net20080424bacteriophages-the-most-common-life-like-form-on-earth

Schéma du cycle de réplication d’un bactériophage ADN de la bactérie Schéma du cycle de réplication d’un bactériophage

*Enzyme présente dans les virus à ARN dans la capside ARN viral * Protéines virales Schéma du cycle de réplication** du VIH, le virus du SIDA. Attention: une des étapes décrite dépend du type de génome du virus et peut donc être absente du cycle de réplication d’autres virus *Enzyme présente dans les virus à ARN dans la capside ** Seule manière pour un virus de se répliquer (= de se multiplier)

Un virus infectant une cellule humaine Un virus infectant une cellule humaine. Cette image est permise par l'immunofluorescence. En bleu, l'ADN cellulaire, en rose, les protéines virales. © Joerg Schroeer Department of Molecular Biology

III. Les propriétés biologiques des virus en lien avec leur structure

Informations et remarques importantes Un virus se présente donc sous deux formes au cours de son cycle: - une forme de dissémination extracellulaire, c’est-à-dire lorsqu’il est en- dehors de la cellule-hôte : on parle de virion ou de particule virale; - une forme de multiplication où le virus doit obligatoirement infecter et utiliser la machinerie cellulaire d’une cellule hôte. Certains virus induisent une pathologie, mais ce n’est pas toujours le cas: en effet, les virus ont besoin de cellules hôtes donc ils n’ont pas d’intérêt à détruire la cellule qu’ils infectent! Il existe donc beaucoup d’autres virus qu’on ne connaît pas car n’induisent pas de pathologies donc sont peu ou pas étudiés. La capside protège le génome du virus lors de la phase. Des éléments constitutifs de l’enveloppe des virus enveloppés permettent la reconnaissance et la fixation du virus sur la cellule hôte Pour être qualifier d'être vivant, un organisme doit posséder 3 critères primordiaux: être composé d’au moins une cellule (unité de structure et de fonction des être vivants), avoir un métabolisme (se nourrir, respirer, éliminer des déchets, croître, échanger de la matière avec leur milieu, dépenser de l’énergie) et se reproduire pour préserver son existence.

Diaporama conçu dans le cadre des cours de CBSV Chimie Biochimie Sciences du Vivant de la classe de Tle STL de l’Institution Notre Dame Des Minimes et de l ’Institution Robin de Vienne Réalisation : Mme GUYOT et Mme GOUTAREL Juillet 2012