Introduction à la Virologie 2011 / 2012 Francois HELLE Laboratoire de Virologie Le Service de Virologie du CHU d’Amiens comprend une Unité de Recherche à la Faculté (équipe d’accueil EA 4294) et un laboratoire de diagnostic virologique médical situé à l’Hôpital Sud du Centre Hospitalo-Universitaire qui regroupera à terme l’ensemble. Notre thématique de recherche concerne surtout le virus de l’Hépatite C avec une interface entre recherche clinique et recherche fondamentale sur les antiviraux et l’interféron, ainsi que la recherche d’anticorps pouvant neutraliser le VHC. La production du virus à visée vaccinologique est un autre défi lié à la difficulté de cultiver des hépatocytes primaires ou d’établir de nouvelles lignées permissives au VHC. L’ensemble de ces aspects conditionne en grande partie la mise au point un vaccin anti-VHC dont l’efficacité restera à démontrer. Le diagnostic virologique s’appuie de plus en plus sur les méthodes directes de détection des virus à l’aide des techniques de biologie moléculaire ou des techniques immunologiques. Cette activité concerne aussi le dépistage systématique (transfusion, greffe, bilan...) et dans certains cas le suivi thérapeutique . Les marqueurs pronostiques de l’évolution de l’infection se développent comme ceux de la réponse au traitement qui conditionnent en retour la conduite à tenir devant son indication et le choix du meilleur schéma thérapeutique. Nous enseignons dans toutes les composantes du Pôle Santé, et nous offrons la possibilité aux futurs pharmaciens de suivre l’UE optionnelle d’infectiologie moléculaire et thérapeutique en Master 1, puis en Master 2, et enfin de réaliser des travaux de recherche au travers d’une thèse d’université ou un mémoire pour la thèse d’exercice. Virologie

Virologie Virologie CHU d’Amiens / UPJV Pr Gilles Duverlie - gilles.duverlie@u-picardie.fr Unité de Virologie Médicale (CHU Hôpital Sud) C. Roussel, Dr C. Segard, P. Zawadzki,... (n=16) diagnostic Unité de Virologie Clinique et Fondamentale (EA 4294 UPJV) S. Castelain, C. François, F. Helle, E. Brochot,... (n=11) Thématique principale « Virus, Hépatocytes & Foie » Biobanque de Picardie : (n=6) www.biobanque-picardie.com Coordination Régionale & Interrégionale (G4-CHU, Internat) Enseignement : Pharmacie, Médecine, Sciences, Paramédical Le Service de Virologie du CHU d’Amiens comprend une Unité de Recherche à la Faculté (équipe d’accueil EA 4294) et un laboratoire de diagnostic virologique médical situé à l’Hôpital Sud du Centre Hospitalo-Universitaire qui regroupera à terme l’ensemble. Notre thématique de recherche concerne surtout le virus de l’Hépatite C avec une interface entre recherche clinique et recherche fondamentale sur les antiviraux et l’interféron, ainsi que la recherche d’anticorps pouvant neutraliser le VHC. La production du virus à visée vaccinologique est un autre défi lié à la difficulté de cultiver des hépatocytes primaires ou d’établir de nouvelles lignées permissives au VHC. L’ensemble de ces aspects conditionne en grande partie la mise au point un vaccin anti-VHC dont l’efficacité restera à démontrer. Le diagnostic virologique s’appuie de plus en plus sur les méthodes directes de détection des virus à l’aide des techniques de biologie moléculaire ou des techniques immunologiques. Cette activité concerne aussi le dépistage systématique (transfusion, greffe, bilan...) et dans certains cas le suivi thérapeutique . Les marqueurs pronostiques de l’évolution de l’infection se développent comme ceux de la réponse au traitement qui conditionnent en retour la conduite à tenir devant son indication et le choix du meilleur schéma thérapeutique. Nous enseignons dans toutes les composantes du Pôle Santé, et nous offrons la possibilité aux futurs pharmaciens de suivre l’UE optionnelle d’infectiologie moléculaire et thérapeutique en Master 1, puis en Master 2, et enfin de réaliser des travaux de recherche au travers d’une thèse d’université ou un mémoire pour la thèse d’exercice. Virologie

Cours de VIROLOGIE Programme LMD : LS3-7 Définition / Classification / Réplication  François HELLE Epidémiologie / Pathogénèse / Diagnostic  Etienne BROCHOT Herpesviridae : HSV, VZV, CMV, EBV, HHV-6 et -8 Adénovirus; Parvovirus et Papillomavirus (HPV) Picornaviridae; Rotavirus et virus des Gastroentérites Viroses respiratoires : Grippe et VRS Oreillons; Rougeole et Rubéole (ROR) Virus des Hépatites A à E Rétroviridae : HIV et HTLV Rage; Arboviroses et Fièvres Hémorragiques Le cours de Virologie comprend les généralités et les notions fondamentales nécessaires pour sa compréhension. Vient ensuite la Virologie Systématique avec un catalogue de plus en plus étendu de virus importants en Santé Publique. Nous donnerons leurs principales caractéristiques en insistant sur l’épidémiologie, les grands tableaux cliniques, le diagnostic, et enfin la thérapeutique ou la vaccination quand elles existent. Ceux qui veulent faire progresser la lutte contre les viroses devront à terme s’investir dans l’étude détaillée du cycle viral et de l’infection pour identifier des cibles potentielles et mettre au point des stratégies antivirales spécifiques et efficaces. Le pharmacien intéressé peut occuper une place de choix en interface entre la virologie clinique et fondamentale pour remplir une mission de Santé Publique. Virologie

Feuille de plante malade filtre de Chamberland (porcelaine) Virologie Un peu d’histoire Expérience d’Ivanovsky (1892) :  découverte du virus de la mosaïque du tabac Feuille de plante malade (mosaïque du tabac) Plante saine Plante malade filtre de Chamberland (porcelaine) < 0,22m La cause de maladies autrefois très communes comme la rougeole et les oreillons est restée longtemps inconnue. L’hypothèse d’agents infectieux qui n’étaient ni des bactéries, ni des parasites a émergé au XIXème siècle. Vers 1890, le botaniste russe Dimitri Ivanovski étudia la mosaïque du tabac, et montra que les plantes malades contenaient un agent transmissible infectieux qui n’était pas retenu par les filtres de Chamberland. Le chimiste hollandais Martinus Beijerinck élimina l’hypothèse bactérienne et dénomma le phénomène « Contagium vivum fluidum ». Le biochimiste américain Wendell Stanley amènera une preuve définitive en cristallisant le virus de la mosaïque du tabac en 1935. C’est pendant la première Guerre Mondiale que l’anglais Frédéric Twort et le franco-canadien Félix d’Hérelle caractérisent des virus bactériophages capables de lyser les bactéries. L’idée de la phagothérapie revient à ce dernier. L’apparition de la microscopie électronique dans les années 1930 a permis l’observation des virus dont on put démontrer la composition en protéines et en acide nucléique. C’est vers 1960 qu’André Lwoff proposa une définition moderne des virus. Ensuite, les techniques de biologie moléculaire et cellulaire (culture virale) permettront de progresser dans le diagnostic virologique et l’élaboration de vaccins. Agents pathogènes filtrants ( bactéries) Virologie

Découverte des virus Découverte des virus Virologie Découverte des virus Découverte des virus Agents filtrants : Ivanovsky (1892) « Virus » (du latin poison) : Beijerinck (1898) Dmitri Ivanovsky 1864-1920 Martinus Beijerinck 1851-1931 Virologie

Définition des Virus Pas de définition « officielle » ICTV Virologie Définition des Virus Pas de définition « officielle » ICTV Agents infectieux filtrants (< 0,22µm; ≈ 20 à 200 nm) Particule infectieuse possédant un seul type d’acide nucléique (ADN ou ARN) Ne peut se répliquer qu'en pénétrant dans une cellule et en utilisant la machinerie cellulaire.  incapacité à se multiplier seul par division à l'extérieur des cellules de l'organisme infecté Raoult and Forterre (2008) virus : “a capsid-encoding organism composed of proteins and nucleic acids that self-assembles in a nucleocapsid and uses a ribosome-encoding organism for the completion of its life cycle”. Virus est un mot latin qui peut signifier poison ou influence. L’utilisation de filtres de Chamberland de porosité connue a permis de définir des agents infectieux filtrants différents des bactéries. La filtration à 0,22 micron est dénommée abusivement « filtration stérilisante » car cette porosité élimine la très grande majorité des bactéries, mais laisse passer les virus si ils sont présents. Les virus montrent une très grande diversité et peuvent infecter tous les êtres vivants, jusqu’au virus de virus ou virophages récemment identifiés à Marseille. Virologie

Différences entre virus et bactéries Virologie Différences entre virus et bactéries Les virus sont totalement différents des bactéries ou des parasites. Bactérie = cellule (organisme unicellulaire) Parasite = organisme unicellulaire (protozoaires) ou organisme pluricellulaire (métazoaires) Virus  cellule Bactéries Virus Taille (mm) 0,1 - 10 0,01 - 0,25 Virus est un mot latin qui peut signifier poison ou influence. L’utilisation de filtres de Chamberland de porosité connue a permis de définir des agents infectieux filtrants différents des bactéries. La filtration à 0,22 micron est dénommée abusivement « filtration stérilisante » car cette porosité élimine la très grande majorité des bactéries, mais laisse passer les virus si ils sont présents. Les virus montrent une très grande diversité et peuvent infecter tous les êtres vivants, jusqu’au virus de virus ou virophages récemment identifiés à Marseille. Acides nucléiques ADN et ARN ADN ou ARN Métabolisme + - Reproduction division cellulaire réplication Croissance présente absente Virologie

Définition des Virus bactéries : bactériophages Virologie Définition des Virus Ils infectent tous les êtres vivants… bactéries : bactériophages animaux (≈ 200 chez l’Homme) plantes …et peuvent être observés dans des virus !!! virus : virophages chez les mimivirus (2008) Virus est un mot latin qui peut signifier poison ou influence. L’utilisation de filtres de Chamberland de porosité connue a permis de définir des agents infectieux filtrants différents des bactéries. La filtration à 0,22 micron est dénommée abusivement « filtration stérilisante » car cette porosité élimine la très grande majorité des bactéries, mais laisse passer les virus si ils sont présents. Les virus montrent une très grande diversité et peuvent infecter tous les êtres vivants, jusqu’au virus de virus ou virophages récemment identifiés à Marseille. Virologie

Terminologie virologique Virus : Information génétique ± structure  Formes intra et extra-cellulaires Virion : Particule virale protégeant le génome viral hors d’une cellule  Formes extracellulaires Provirus et prophage : Ex : (HIV) intrachromosomique : Génome viral intégré au génome de la cellule hôte Episome : Ex : virus herpétiques (EBV), papillomavirus (HPV) extrachromosomique : génome viral intracellulaire (latence) Agents sous-viraux : Ex : Agent de l’hépatite D coinfection avec HBV Satellites de virus nécessitant une co-infection par un autre virus Viroïdes (1972)  virus : végétaux seulement ? petites molécules d ’ARN circulaires non-codants nus (pas de capside)

Origine & Evolution des virus Virologie Origine & Evolution des virus Origine hypothétique: (pas de virus fossiles) Apparition avant ou pendant la génèse cellulaire Evolution rétrograde à partir d ’autres organismes Evolution pluriphylétique: Virus ARN ; virus ADN ; Rétrovirus Potentiel évolutif important Temps de génération court & nombreux virions produits Taux élevé de mutations (polymérases virales) Quasi-espèce viral = Variants apparentés Problèmes diagnostiques (génomes & antigènes) Problèmes thérapeutiques (résistance) Problèmes vaccinaux (échappement) L’origine des virus est très discutée avec l’absence de virus fossiles identifiables. L’ensemble des virus dériverait de plusieurs phylums différents. Leur apparition aurait pu avoir lieu avant ou en parallèlle de la génèse cellulaire, car certains virus comprennent de l’ARN qui serait la molécule primitive de la vie (molécule informative avec des capacités de réplication et des capacités enzymatiques comme les ribozymes). D’autres hypothèses concordent avec une évolution rétrograde des virus à partir de cellules... Tous les virus, surtout les virus à ARN avec des polymérases dont le taux de mutation généré au cours de la réplication est très élevé, ont une variabilité génétique très importante. Un individu infecté héberge en fait une population virale très diverse mais apparentée, dénommée sous le terme de quasi-espèce ou quasispecies. Ce quasispecies confère aux virus une grande plasticité génomique expliquant les problèmes d’échappement aux antiviraux ou aux vaccins, ainsi que des problèmes diagnostiques où certains variants ne sont pas reconnus par les anticorps utilisés, ou encore par les amorces ou les sondes génomiques ou subgénomiques. Virologie

Structure des virions ou Virologie Structure des virions agent infectieux très simple, défini par une structure se résumant à deux ou trois éléments majeurs : 2 éléments constants ± (Acide nucléique) (protéines) (bicouche lipidique + protéines) Les virus présentent des génomes de petite taille et donc d’information génétique assez limité (3 à 300kb) si l’on compare à notre génome haploïde composé de 3 milliards de paires de base qui constituent nos 23 chromosomes. Malgré leur petite taille, ils possèdent souvent des génomes très compacts jouant sur toutes les formes de codage en utilisant les trois phases de lecture des ARNs messagers et aussi l’épissage, etc... Cette capacité limitée de codage implique des capsides composées de peu de protéines qui forment volontiers des formes symétriques. Les symétries les plus classiques sont les symétries cubiques ou hélicoïdale. La symétrie cubique correspond souvent à une forme pseudo-sphérique dont le polyèdre régulier le plus proche est l’icosaèdre (20 faces triangulaires et 12 sommets ). Certains ballons de foot-ball sont des icosaèdres. La symétrie hélicoïdale correspond à une hélice droite ou gauche, avec un pas, un diamètre interne et externe. La capside est formés d’unités macromoléculaires identiques appelés capsomères qui forment une nucléocapside avec le génome à l’intérieur. A côté des protéines structurales (protéines du virion) peuvent être présentes certaines enzymes indispensables à la réplication intracellulaire du virus (polymérases) ou quelquefois à son infectiosité (neuraminidase). L’enveloppe virale est souvent fragile, en particulier vis à vis des solvants lipidiques. La transmission des virus enveloppés se fait souvent par contact rapproché. ou Rq: qqf présence de protéines enzymatiques impliquées dans la réplication (Ex: RT des rétrovirus) Virologie

Virologie Le génome des virus Un virus comporte toujours un génome qui est de l’ADN OU de l’ARN (cf classification des virus : virus à ADN ou virus à ARN) Ce génome peut-être : - monocaténaire (simple brin) ou bicaténaire (double brin). - linéaire ou circularisé La taille du génome (donc la capacité de codage) : diffère considérablement parmi les virus à ADN (3 à 300 kb) est comprise entre 10 et 20 kb pour la plupart des virus à ARN. Rq : capacité de codage réduite comparé aux 25 000 gènes du génome humain (3 milliards pb) mais compensation : - le chevauchement des cadres de lecture - le phénomène d’épissage des ARN messagers Les ARN polymérases n’ont pas les mécanismes de détection et correction d’erreurs contrairement aux ADN polymérases des virus à ADN  réplication du génome des virus à ARN beaucoup moins fidèle que celle du génome des virus à ADN.  virus à ARN particulièrement sujets aux variations génétiques (ex : HIV, Virus de l’Hépatite C) Les virus présentent des génomes de petite taille et donc d’information génétique assez limité (3 à 300kb) si l’on compare à notre génome haploïde composé de 3 milliards de paires de base qui constituent nos 23 chromosomes. Malgré leur petite taille, ils possèdent souvent des génomes très compacts jouant sur toutes les formes de codage en utilisant les trois phases de lecture des ARNs messagers et aussi l’épissage, etc... Cette capacité limitée de codage implique des capsides composées de peu de protéines qui forment volontiers des formes symétriques. Les symétries les plus classiques sont les symétries cubiques ou hélicoïdale. La symétrie cubique correspond souvent à une forme pseudo-sphérique dont le polyèdre régulier le plus proche est l’icosaèdre (20 faces triangulaires et 12 sommets ). Certains ballons de foot-ball sont des icosaèdres. La symétrie hélicoïdale correspond à une hélice droite ou gauche, avec un pas, un diamètre interne et externe. La capside est formés d’unités macromoléculaires identiques appelés capsomères qui forment une nucléocapside avec le génome à l’intérieur. A côté des protéines structurales (protéines du virion) peuvent être présentes certaines enzymes indispensables à la réplication intracellulaire du virus (polymérases) ou quelquefois à son infectiosité (neuraminidase). L’enveloppe virale est souvent fragile, en particulier vis à vis des solvants lipidiques. La transmission des virus enveloppés se fait souvent par contact rapproché. Virologie

Le génome des virus ADN ARN Bicaténaire rarement monocaténaire Virologie Le génome des virus ADN ARN Bicaténaire rarement monocaténaire Linéaire parfois circulaire Taille : 5 kb à 280 kb Séquences spécifiques codant de 3 à 200 protéines virales Monocaténaire rarement double brin Linéaire rarement circulaire Un ou plusieurs fragment parfois diploïde Taille : 3 kb à 20 Kb Séquences spécifiques codant de 1 à 30 protéines virales Polarité positive brin codant ou sens ou ARNm ou Polarité négative brin antisens Virologie

Le génome des virus ADN ARN ADN/1 Simple brin : Parvovirus Virologie Le génome des virus ADN ARN ADN/1 Simple brin : Parvovirus + Picornavirus ou - Paramyxovirus ADN/2 Double brin : Adénovirus Segmenté : Orthomyxovirus Circulaire : Papovavirus ARN/2 Segmenté : Rotavirus ARN/1 circulaire : agent delta Virologie

Virologie La capside des virus Le génome d’un virus est emballé dans une structure protéique appelée Capside. (grec : capsa = boîte) Conformation géométrique qui varie selon les virus : Nucléocapside = structure compacte formée par l’assemblage de la capside autour du génome. Les capsides sont faites de protéines virales polymérisées (trop peu de gènes pour s’offrir autant de protéines distinctes qu’il leur en faut pour recouvrir et protéger le génome) Structures présentant une très grande stabilité. Fonctions de la capside : - Protection du génome - Transport intercellulaire - Spécificité d’attachement (virus nus) Icosaédrique hélicoïdale, tubulaire Complexe Icosaédrique + hélicoïdale polyèdre à 20 faces (triangles équilatéraux) et 12 sommets. (Vu sous un certain angle, l’icosaèdre présente un contour hexagonal) Les virus présentent des génomes de petite taille et donc d’information génétique assez limité (3 à 300kb) si l’on compare à notre génome haploïde composé de 3 milliards de paires de base qui constituent nos 23 chromosomes. Malgré leur petite taille, ils possèdent souvent des génomes très compacts jouant sur toutes les formes de codage en utilisant les trois phases de lecture des ARNs messagers et aussi l’épissage, etc... Cette capacité limitée de codage implique des capsides composées de peu de protéines qui forment volontiers des formes symétriques. Les symétries les plus classiques sont les symétries cubiques ou hélicoïdale. La symétrie cubique correspond souvent à une forme pseudo-sphérique dont le polyèdre régulier le plus proche est l’icosaèdre (20 faces triangulaires et 12 sommets ). Certains ballons de foot-ball sont des icosaèdres. La symétrie hélicoïdale correspond à une hélice droite ou gauche, avec un pas, un diamètre interne et externe. La capside est formés d’unités macromoléculaires identiques appelés capsomères qui forment une nucléocapside avec le génome à l’intérieur. A côté des protéines structurales (protéines du virion) peuvent être présentes certaines enzymes indispensables à la réplication intracellulaire du virus (polymérases) ou quelquefois à son infectiosité (neuraminidase). L’enveloppe virale est souvent fragile, en particulier vis à vis des solvants lipidiques. La transmission des virus enveloppés se fait souvent par contact rapproché. Virologie

HÉLICOÏDALE ICOSAÉDRIQUE Virologie La capside des virus HÉLICOÏDALE ICOSAÉDRIQUE Virologie

Capside icosaédrique Pentamère / penton Protéine virale 1 X 5 3 2 Virologie Capside icosaédrique Pentamère / penton Protéine virale 1 X 5 3 2 Capsomère: ss-unité X 6 Hexamère / hexon Virologie

Capside icosaédrique Penton Capsomère Hexon Capsomère Virologie Capside icosaédrique Penton Capsomère Constitué de 5 sous-unités; sommets Hexon Capsomère Constitué de 6 sous-unités Virologie

Capside icosaédrique Astrovirus Adenovirus 252 capsomères 12 pentons Virologie Capside icosaédrique Astrovirus Adenovirus 252 capsomères 12 pentons 240 hexons 12 spicules Virologie

Capside hélicoïdale Axe creux Sous-unité protéique Axe génome Virologie Capside hélicoïdale Axe creux Sous-unité protéique génome Axe Virologie

Capside hélicoïdale Virus de la mosaïque du tabac (TMV) Influenzavirus Virologie Capside hélicoïdale Virus de la mosaïque du tabac (TMV) Influenzavirus Ribonucléoprotéine du Influenzavirus Virologie

Capside complexe Association de structures hélicoïdales et cubiques Virologie Capside complexe Association de structures hélicoïdales et cubiques Structures mal identifiées Poxviridae Vaccine, variole, ... Virologie

Certains bactériophages Virologie Capside complexe Symétrie cubique Symétrie hélicoïdale Certains bactériophages Virologie

Enveloppe virale ou peplos Virologie Enveloppe virale ou peplos grec : péplos = manteau Élément le plus externe des virus enveloppés. Rq : Tous les virus humains et animaux à capside tubulaire = virus enveloppés (au contraire, virus à capside icosaédrique = virus enveloppés ou non-enveloppés) Structure souple correspondant à une bicouche lipidique dérivée des membranes cellulaires (cytoplasmique, réticulaire, golgienne, ou nucléaire selon les virus). Acquisition de l’enveloppe au cours de la dernière phase de l’assemblage : bourgeonnement. Des protéines d’origine virale, glycosylées ou non, s’insèrent dans la bicouche lipidique  = (glyco)-protéines d’enveloppe ou péplomères - Protéines d’attachement (cf entrée virale) - parfois, activité enzymatique (cf entrée virale) - mais aussi rôle dans la morphologie des virions - fonctions antigéniques - fonctions hémagglutinantes Les virus présentent des génomes de petite taille et donc d’information génétique assez limité (3 à 300kb) si l’on compare à notre génome haploïde composé de 3 milliards de paires de base qui constituent nos 23 chromosomes. Malgré leur petite taille, ils possèdent souvent des génomes très compacts jouant sur toutes les formes de codage en utilisant les trois phases de lecture des ARNs messagers et aussi l’épissage, etc... Cette capacité limitée de codage implique des capsides composées de peu de protéines qui forment volontiers des formes symétriques. Les symétries les plus classiques sont les symétries cubiques ou hélicoïdale. La symétrie cubique correspond souvent à une forme pseudo-sphérique dont le polyèdre régulier le plus proche est l’icosaèdre (20 faces triangulaires et 12 sommets ). Certains ballons de foot-ball sont des icosaèdres. La symétrie hélicoïdale correspond à une hélice droite ou gauche, avec un pas, un diamètre interne et externe. La capside est formés d’unités macromoléculaires identiques appelés capsomères qui forment une nucléocapside avec le génome à l’intérieur. A côté des protéines structurales (protéines du virion) peuvent être présentes certaines enzymes indispensables à la réplication intracellulaire du virus (polymérases) ou quelquefois à son infectiosité (neuraminidase). L’enveloppe virale est souvent fragile, en particulier vis à vis des solvants lipidiques. La transmission des virus enveloppés se fait souvent par contact rapproché. Virologie

Glycoprotéines d’enveloppe ou péplomères Ex : Structure 3D des trimères de glycoprotéines du HIV (gp120/gp41)

Glycoprotéines d’enveloppe ou péplomères Ex : Structure des glycoprotéines de Flavivirus (ex : YFV, Dengue)

Conséquence de la présence d’une enveloppe Virologie Conséquence de la présence d’une enveloppe Avoir une enveloppe rend le virus très fragile. Rq : Le péplos a la fragilité des membranes cellulaires dont il dérive. - dans le milieu extérieur (température, dessication) Rq : Les membranes cellulaires sont détruites dans le milieu extérieur. Chez les bactéries, protection de la membrane cytoplasmique par une paroi. - dans le tube digestif Rq : Dans le tube digestif, le péplos est rapidement dégradé par les enzymes digestives et le pH acide de l’estomac. - Sensibilité aux détergents et solvants Au contraire, les virus nus, sans péplos, résistent beaucoup plus longtemps. Les virus présentent des génomes de petite taille et donc d’information génétique assez limité (3 à 300kb) si l’on compare à notre génome haploïde composé de 3 milliards de paires de base qui constituent nos 23 chromosomes. Malgré leur petite taille, ils possèdent souvent des génomes très compacts jouant sur toutes les formes de codage en utilisant les trois phases de lecture des ARNs messagers et aussi l’épissage, etc... Cette capacité limitée de codage implique des capsides composées de peu de protéines qui forment volontiers des formes symétriques. Les symétries les plus classiques sont les symétries cubiques ou hélicoïdale. La symétrie cubique correspond souvent à une forme pseudo-sphérique dont le polyèdre régulier le plus proche est l’icosaèdre (20 faces triangulaires et 12 sommets ). Certains ballons de foot-ball sont des icosaèdres. La symétrie hélicoïdale correspond à une hélice droite ou gauche, avec un pas, un diamètre interne et externe. La capside est formés d’unités macromoléculaires identiques appelés capsomères qui forment une nucléocapside avec le génome à l’intérieur. A côté des protéines structurales (protéines du virion) peuvent être présentes certaines enzymes indispensables à la réplication intracellulaire du virus (polymérases) ou quelquefois à son infectiosité (neuraminidase). L’enveloppe virale est souvent fragile, en particulier vis à vis des solvants lipidiques. La transmission des virus enveloppés se fait souvent par contact rapproché. Virologie

Conséquence de la présence d’une enveloppe Virologie Conséquence de la présence d’une enveloppe En règle générale : Présence Présence qq exceptions : Coronavirus des gastroentérites ou SARS = virus enveloppés qui sont éliminés dans les selles. Les poxvirus (variole) ont un ensemble d’enveloppes complexes particulièrement résistants dans le milieu extérieur. Les orthopoxvirus résistent à l’éther. Le virus de l’hépatite B (virus enveloppé) n’est pas inactivé par l’éther et son inactivation par l’hypochlorite de soude exige une concentration élevée de 5 %. … Les virus présentent des génomes de petite taille et donc d’information génétique assez limité (3 à 300kb) si l’on compare à notre génome haploïde composé de 3 milliards de paires de base qui constituent nos 23 chromosomes. Malgré leur petite taille, ils possèdent souvent des génomes très compacts jouant sur toutes les formes de codage en utilisant les trois phases de lecture des ARNs messagers et aussi l’épissage, etc... Cette capacité limitée de codage implique des capsides composées de peu de protéines qui forment volontiers des formes symétriques. Les symétries les plus classiques sont les symétries cubiques ou hélicoïdale. La symétrie cubique correspond souvent à une forme pseudo-sphérique dont le polyèdre régulier le plus proche est l’icosaèdre (20 faces triangulaires et 12 sommets ). Certains ballons de foot-ball sont des icosaèdres. La symétrie hélicoïdale correspond à une hélice droite ou gauche, avec un pas, un diamètre interne et externe. La capside est formés d’unités macromoléculaires identiques appelés capsomères qui forment une nucléocapside avec le génome à l’intérieur. A côté des protéines structurales (protéines du virion) peuvent être présentes certaines enzymes indispensables à la réplication intracellulaire du virus (polymérases) ou quelquefois à son infectiosité (neuraminidase). L’enveloppe virale est souvent fragile, en particulier vis à vis des solvants lipidiques. La transmission des virus enveloppés se fait souvent par contact rapproché. Virologie

Conséquence de la présence d’une enveloppe Virologie Conséquence de la présence d’une enveloppe influence sur le mode de transmission des maladies. Ex :  Le virus de la grippe (virus enveloppé) : - ne résiste pas longtemps à l’air (survie favorisée quand l’air est humide et froid) - ne résiste pas dans les selles. - n’est pas retrouvé dans la poussière, ou dans les eaux usées.  La transmission par contact rapproché de deux sujets l’hiver  entérovirus (poliovirus; poliomyélite) ou virus de l’hépatite A (virus non-enveloppés) : - relativement résistants (persiste plusieurs jours dans le milieu extérieur, ou l’eau) - excrétés dans les microgouttelettes respiratoires mais plus encore dans les selles où ils résistent pendant des semaines. - on les trouve donc dans les eaux usées.  La transmission se fait de deux façons : 1. comme pour la grippe, par contact direct rapproché, respiratoire, face à un sujet infecté 2. mais surtout par contamination indirecte transmission féco-orale (aliments contaminés, eau contaminée, bains de rivière…) Rq : - favorisée par les mauvaises conditions d’hygiène. - Surtout l’été (baignade, consommation de végétaux crus, orages - Entérovirus : mode de propagation comparable à celui des entérobactéries. Les virus présentent des génomes de petite taille et donc d’information génétique assez limité (3 à 300kb) si l’on compare à notre génome haploïde composé de 3 milliards de paires de base qui constituent nos 23 chromosomes. Malgré leur petite taille, ils possèdent souvent des génomes très compacts jouant sur toutes les formes de codage en utilisant les trois phases de lecture des ARNs messagers et aussi l’épissage, etc... Cette capacité limitée de codage implique des capsides composées de peu de protéines qui forment volontiers des formes symétriques. Les symétries les plus classiques sont les symétries cubiques ou hélicoïdale. La symétrie cubique correspond souvent à une forme pseudo-sphérique dont le polyèdre régulier le plus proche est l’icosaèdre (20 faces triangulaires et 12 sommets ). Certains ballons de foot-ball sont des icosaèdres. La symétrie hélicoïdale correspond à une hélice droite ou gauche, avec un pas, un diamètre interne et externe. La capside est formés d’unités macromoléculaires identiques appelés capsomères qui forment une nucléocapside avec le génome à l’intérieur. A côté des protéines structurales (protéines du virion) peuvent être présentes certaines enzymes indispensables à la réplication intracellulaire du virus (polymérases) ou quelquefois à son infectiosité (neuraminidase). L’enveloppe virale est souvent fragile, en particulier vis à vis des solvants lipidiques. La transmission des virus enveloppés se fait souvent par contact rapproché. Virologie

Matrice ou manteau Rôle de stabilisation Virologie Matrice ou manteau Structure protéique située immédiatement sous l’enveloppe (ex: HIV) Rôle de stabilisation Virologie

Classification des virus Virologie Classification des virus Au début, pas de système de classification  nomination en fonction de : - la maladie associée (poliovirus, virus de la rage…) - le site de l’infection ou de la première isolation dans le corps humain (rhinovirus, adenovirus…) - le site géographique de la première isolation (Sendai virus, Coxsackievirus…) - le site des découvreurs (Epstein-Barr virus…) - le mode de transmission imaginé (dengue = ‘evil spirit’; influenza = ‘influence’ of bad air). SYSTÈME UNIVERSEL (1962) Lwoff, Horne et Tournier CRITÈRES DE CLASSEMENT: - Nature du génome: ADN ou ARN, nombre de brins - Symétrie de la capside - Présence d’une enveloppe - Stratégie de réplication - Aujourd’hui classement en fonction de la séquence nucléique Year/Report Orders Families Subfamilies Genera Species 2009 6 87 19 348 2285 2008 5 82 11 307 2078 Virologie

Classification des virus Virologie Classification des virus TAXONOMIE et TERMINAISONS: Famille: -viridae ex: Herpesviridae Sous-famille: -virinae ex: Herpesvirinae Genre et espèce: -virus ex: Herpesvirus Ex : Species Families Genera HCV Flaviviridae Hepacivirus DENV Flaviviridae Flavivirus YFV Flaviviridae Flavivirus HIV Retroviridae Lentivirus PHYLOGÉNIE DES VIRUS: Permet la différenciation entre les types et sous-types Détermination des distances phylogénétiques et homologie: arbre phylogénétique QUASIESPECES: ensemble de clones constituant l’isolat viral Virologie

Principaux virus à ADN ICOSAÉDRIQUE COMPLEXE ENV. NON-ENV. ENV. Virologie Principaux virus à ADN ICOSAÉDRIQUE COMPLEXE ENV. NON-ENV. ENV. Double brin Simple brin Double brin Double brin HERPESVIRIDAE HEPADNAVIRIDAE PARVOVIRIDAE PAPOVAVIRIDAE ADENOVIRIDAE POXVIRIDAE Virologie

Principaux virus à ADN PARVOVIRIDAE PAPOVAVIRIDAE ADENOVIRIDAE Virologie Principaux virus à ADN PARVOVIRIDAE PAPOVAVIRIDAE ADENOVIRIDAE HERPESVIRIDAE HEPADNAVIRIDAE POXVIRIDAE Virologie

Principaux virus à ARN ICOSAÉDRIQUE HÉLICOÏDAL ENV. ENV. NON-ENV. Virologie Principaux virus à ARN ICOSAÉDRIQUE HÉLICOÏDAL ENV. NON-ENV. ENV. Simple brin Simple brin Double brin Simple brin TOGAVIRIDAE FLAVIVIRIDAE RETROVIRIDAE PICORNAVIRIDAE CALICIVIRIDAE REOVIRIDAE RHABDOVIRIDAE PARAMYXOVIRIDAE BUNYAVIRIDAE ARENAVIRIDAE ORTHOMYXOVIRIDAE CORONAVIRIDAE FILOVIRIDAE Virologie

Principaux virus à ARN TOGAVIRIDAE FLAVIVIRIDAE BUNYAVIRIDAE Virologie Principaux virus à ARN TOGAVIRIDAE FLAVIVIRIDAE BUNYAVIRIDAE REOVIRIDAE PICORNAVIRIDAE RHABDOVIRIDAE ARENAVIRIDAE CORONAVIRIDAE PARAMYXOVIRIDAE ORTHOMYXOVIRIDAE RETROVIRIDAE Virologie

Virosphère (ICTN) Virologie Virologie Les virus présentent des génomes de petite taille et donc d’information génétique assez limité (3 à 300kb) si l’on compare à notre génome haploïde composé de 3 milliards de paires de base qui constituent nos 23 chromosomes. Malgré leur petite taille, ils possèdent souvent des génomes très compacts jouant sur toutes les formes de codage en utilisant les trois phases de lecture des ARNs messagers et aussi l’épissage, etc... Cette capacité limitée de codage implique des capsides composées de peu de protéines qui forment volontiers des formes symétriques. Les symétries les plus classiques sont les symétries cubiques ou hélicoïdale. La symétrie cubique correspond souvent à une forme pseudo-sphérique dont le polyèdre régulier le plus proche est l’icosaèdre (20 faces triangulaires et 12 sommets ). Certains ballons de foot-ball sont des icosaèdres. La symétrie hélicoïdale correspond à une hélice droite ou gauche, avec un pas, un diamètre interne et externe. La capside est formés d’unités macromoléculaires identiques appelés capsomères qui forment une nucléocapside avec le génome à l’intérieur. A côté des protéines structurales (protéines du virion) peuvent être présentes certaines enzymes indispensables à la réplication intracellulaire du virus (polymérases) ou quelquefois à son infectiosité (neuraminidase). L’enveloppe virale est souvent fragile, en particulier vis à vis des solvants lipidiques. La transmission des virus enveloppés se fait souvent par contact rapproché. Virologie