introduction a la virologie (i)
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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
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