INTRODUCTION A LA VIROLOGIE (I)

• Structure

• Classification

UNE BREVE HISTOIRE DE LA VIROLOGIE

- 1400 avant J.C. - 1185 avant J.C.

Empire babyloniens : transmission de la rage par morsure de chien

PROGRES SCIENTIFIQUES ET VIROLOGIE Chine et Inde : variolisation (- 6000 av JC - 1722) Jenner : principe de la vaccination (1798) Pasteur et Roux : principe d’atténuation des agents pathogènes (1885, 1er vaccination

thérapeutique antirabbique) 1884 : Bougies de Chamberland : (filtre absolut) ultrafiltrabilité des virus Médecine humaine et vétérinaire et agronomie

- Ivanovski : infectivité des ultrafiltrats de feuilles de tabac (1892)- Loeffler & Frosh  : caractère ultrafiltrable de l’agent de la fièvre aphteuse (1898)- Reed : découverte du virus de la fièvre jaune (1901)- Rous oncogénèse virale (1911)- Twort : découverte des virus de bactéries (1915) ; Bactériophages (d’Herelle, 1921)

Physique :- 1935 : Cristalisation du VMT ( physique nucléaire diffraction rayon X)- 1939 : invention du microscope électronique et visualisation directe du VMT Kausche, Ankuch, Ruska

Biochimie : - Watson & Crick : structure de l’ADN (1957)

Biologie moléculaire :- Temin & Baltimore : transcriptase inverse (1970)- Mullis : principe de la PCR (1985)- Sté Chiron : décourverte du HCV par génie génétique (1989)- Chang : découverte du virus de la maladie de Kaposi pas soustraction moléculaire (1994)- Sequençage du génome humain séquence rétrovirales endogènes (2003)

INTRODUCTION A LA VIROLOGIE

• Définition :• Agents infectieux très simples constitués de 2 ou 3 éléments• Bactéries et parasites sont des cellules, ce que ne sont pas les

virus.

« Les virus sont les virus » (André Lwoff)

• Taille :• Inférieure aux plus petites bactéries (rickettsies) uniquement

visible au microscope électronique ; agent “ultrafiltrable”• Très gros virus : variole ; mimivirus (2007) à la limite du visible

en microscopie optique

PRINCIPALES PROPRIETES(Lwoff, 1957)

• Ne contiennent qu’un seul type d’acide nucléique (ARN ou ADN)• Se multiplient à partir de leur seul génome• Incapables de croitre et de se diviser• Ne possèdent pas d’enzyme du métabolisme intermédiaire (système de

Lipmann)

Les virus sont des parasites intracellulaires obligatoires

IMPACTS DE LA STRUCTURE SUR LES PROPRIETES DES VIRUS

Virus enveloppé Virus nu

Stabilité dans l’environnement

0 (a) +

Excrétion fécale 0 (b) +

Elimination dans la gorge + +

Contamination interhumaine directe (aérosol ; muqueuse)

+ +

Contamination interhumaine indirecte

(fécale-orale)0 (b) +

Température de stockage - 80°C - 20°C

Sensibilité aux solvants organiques (c) + 00

(a) : Poxvirus ; HBV ; (b) : Coronavirus gastroentériques ; SRAS ; (c) HBV

PROPRIETES DES STRUCTURES VIRALES

• Génome : ARN (10 – 20 kb) ou AND (3 à 300 kpb) capacité de codage limitée Simple ou double brin Unique ou segmenté

• Capside tubulaire ouhélicoïdale Polyédrique : icosaèdre Polymères d eprotéines virales Structure de protection du génome (capsa = boite)

• Enveloppe Compartiment le plus externe de certains virus Composée de phospholipides et de protéines Phospholipdes d’origine cellulaire, empruntée au compartiment cellulaire où

s’effectue la maturation du virion (enveloppe cytoplasmique ; memebrane nucléaire)

D’après Huraux et al, cours DCEM1 2008

ORGANISATION DES GENOMES VIRAUX

Porte l’ensemble de l’information génétique nécessaire à la réplication des virus

Code 2 types de protéines :

Structurales : produites par la cellule infectée et intégrées au virion (particule virale mature et infectante) Capside Protéines d’enveloppe Certaines enzymes (transcriptase inverse)

Non structurales : indispensable à la réplication mais non intégrée au virion (rôle de régulation ; modification post traductionnelles…) Protéases virales Transactivateur de transcription (TAT du HIV-1)

L segment (6400 nt)

L (235 kD)

S segment (1690 nt)

NSs (30 kD) N (27 kD)

M segment (3890 nt)

NSm1 (78 Kd) GC (56 kD)

Gn (54 kD) NSm2 (14 Kd)

CLASSIFICATION

Historiquement : basée sur la taille ; pouvoir pathogène ou propriété(s) épidémiologique(s) commune(s)Arbovirus = 5 familles virales

Classification moderne :Basée sur la structure et l’organisation génétique des virus ( # 1970)Coordonnée par l’ICTV (International Committee on Taxonomy of Viruses)

http://ictvonline.org/virusTaxonomy.asp?version=2009

CLASSIFICATION

Proche du système de classification des organismes cellulaires :

Système taxonomique Exemple

Ordre (-virales) Herpesvirales

Famille (-viridae) Herpesviridae

Sous-famille (-virinae) alpha - Herpesvirinae

Genre (-virus) Herpes simplex

Espèce HSV-1

ORDRESSix ordres :

Caudovirales : dsDNA ; bactériophages

Herpesvirales : dsDNA ; réplication dans cellules eucaryotes

Mononegavirales : ssRNA (-) non-segmenté ; virus de plantes et d’animaux

Nidovirales : ssRNA (+); virus de vertébrés (expression indépendante des protéines S et NS)

Picornavirales : petits ssRNA (+); virus de plantes, d’animaux et d’insectes

Tymovirales : monopartite ssRNA ; virus de plantes.

(2011) : 6 ordres, 87 familles, 19 sous-familles, 349 genres et 2,284 espèces

Famille Exemple Virion CapsideAcide

nucléiqueGroupe

Adenoviridae Adenovirus, N Icosaédrique ds I

.Papillomaviridae Papillomavirus N Icosaédrique ds circulaire I

.Parvoviridae Parvovirus B19 N Icosaédrique ss II

HerpesviridaeHSV ; VZV ; CMV EBV,

E Icosaédrique ds I

PoxviridaeVariole monkey

poxE

complexeComplexe ds I

.Hepadnaviridae Hepatitis B virus E IcosaédriqueCirculaire

partiellement ds

VII

PolyomaviridaeJC ; BK ; SV40

(LEMP) N Icosaédrique ds circulaire I

AnelloviridaeTorque teno

virus N Icosaédrique ss circulaire II

Famille Exemple Virion CapsideAcide

nucléiqueGroupe

ReoviridaeRéovirus ; Rotavirus

N Icosaédrique ds III

Picornaviridae Entérovirus N Icosaédrique ss IV

Caliciviridae Norwalk ; HEV N Icosaédrique ss IV

Togaviridae Chikungunya E Icosaédrique ss IV

Bunyaviridae RVF ; hantavirus E hélicoidale ss(-) segmenté V

Flaviviridae Dengue ; JEv E Icosaédrique ss(+) IV

Paramyxoviridae Rougeole; VRS E hélicoidale ss(-) V

Filoviridae Ebola; Marburg E hélicoidale ss(-) V

VIROIDES ; SATELLITES ; PRIONS

Partagent certaines propriétés des virus:- Absence d’enzyme du métabolisme intermédiaire- Parasitisme absolut

Viroïdes : Acides nucléiques infectieux ; pathogènes de plantes (pomme de terre)

Satellites : (AAV ; HDV)“Virus défectif” empruntant une partie des protéines produites en excès

par autre virus pour se répliquer (AAV / Adénovirus ; HDV / HBV)

Prions : (Protéine infectieuses ; ancienne perception de la nature des virus)

INTRODUCTION A LA VIROLOGIE (II)

• Cycle viral

• Physiopathologie

• Diagnostic

INTRODUCTION A LA VIROLOGIE (III)

• Arboviroses et arbovirus