Qu’est-ce qu’un virus ?

La notion de maladie virale remonte à la fin du XIX ème siècle, avec la mise en évidence d’affections transmissibles par des agents ultra-filtrables et invisibles en microscopie électronique. Les virus, initialement définis par leur taille, sont retrouvés chez toutes les espèces animales, chez les végétaux (y compris les algues et les champignons), chez les bactéries (bactériophages).

Deux cents espèces sont pathogènes chez l’homme. La majorité des maladies virales sont bénignes (ex : rhinites). D’autres présentent une gravité certaine (ex : encéphalites, SIDA, hépatites, fièvres hémorragiques). Enfin certains virus jouent un rôle dans le développement de tumeurs malignes et de cancers. Alors nous pourrions poser la problématique suivante : de quoi est composé un virus ?

1. Qu’est-ce  qu’un virus ?

Un virus est un agent infectieux très petit, qui possède un seul type d'acide nucléique, A.D.N. ou A.R.N., et qui ne peut se reproduire qu'en parasitant une cellule. Un virus, soit un virion a 4 caractères essentiels :

1. Le virion possède un seul type d'acide nucléique qui peut être soit de l'ADN, soit de l'ARN. Les deux molécules ne coexistent donc pas dans la particule virale, ce qui oppose les virus aux autres formes vivantes connues jusqu'à ce jour. L'acide nucléique viral porte l'intégralité de l'information génétique du virus et constitue ce que l'on appelle le génome viral.
2. le virion se reproduit uniquement à partir de son matériel génétique par réplication de son génome. Il n'existe pas de scissiparité comme chez les bactéries et il n'y a pas de mitose comme dans les cellules eucaryotes.
3. Les virus sont doués d'un parasitisme intracellulaire obligatoire. Ils ne peuvent se reproduire qu'au sein d'une cellule hôte vivante. Du fait d'un parasitisme intracellulaire absolu le virus ne possède aucun système enzymatique ou énergétique lui permettant d'assurer sa propre autoréplication. Il est donc amené à détourner et à utiliser pour sa propre biosynthèse l'ensemble des macromolécules de la cellule qu'il parasite (ribosome, tARN, activité enzymatique, système de régulation). Au cours de l'interaction entre la particule virale et sa cellule hôte, deux éventualités peuvent survenir : la multiplication virale peut aboutir à la mort de la cellule : c'est ce que l'on appelle la lyse cellulaire. Et le virus interagit avec la cellule résultant en des lésions cellulaires non létales : c'est ce qu'on appelle la persistance virale.

4. le virion présente une structure particulaire qui l'oppose aux êtres vivants à structure cellulaire procaryote (les bactéries) ou eucaryote. L'agencement des principaux constituants de la particule permet de reconnaître aux virions un type de symétrie caractéristique (par exemple, symétrie hélicoïdale ou symétrie cubique).

En résumé, les 4 caractères de définition du virion sont les suivants :

-un seul type d'acide nucléique (ADN ou ARN) qui constitue le génome viral -une reproduction par réplication du génome -un parasitisme intracellulaire absolu -une structure particulaire.

Ainsi définis, les virus représentent donc des êtres biologiques qui ont leur structure et surtout leur mode de reproduction très particulier conditionnent la majeure partie de leurs propriétés biologiques et de leur pathogénicité.

1. Composition d’un virus

La particule virale est une structure simple constituée:

- du génome, sous forme d’ARN ou d’ADN - d’une capside, coque protéique assurant la protection et le transport du génome - d’une enveloppe, élément le plus externe de certains virus

1) Le génome

Un virus comporte toujours un génome qui est de l’ADN ou de l’ARN, de sorte que dans la classification des virus on distingue en premier lieu virus à ADN et virus à ARN. Ce génome peut-être monocaténaire (à simple brin) ou bicaténaire (à double brin). D’une façon générale, la réplication du génome des virus à ARN est beaucoup moins fidèle que celle du génome des virus à ADN (les ARN polymérases n’ayant pas les mécanismes de détection et correction d’erreurs qu’ont les ADN polymérases des virus à ADN). Ainsi, les virus à ARN sont particulièrement sujets aux variations génétiques (HIV, virus de l’hépatite C, par exemple), contrairement aux virus à ADN. La taille du génome - et donc les capacités de codage - diffère considérablement parmi les virus à ADN (3 à 300 kpb), alors qu’elle est comprise entre 10 et 20 kb pour la plupart des virus à ARN. La capacité somme toute réduite de codage des génomes viraux (par comparaison aux quelques 25 000 gènes du génome humain) est souvent compensée par un chevauchement des cadres de lecture et par le phénomène d’épissage des ARN messagers (découvert chez les adénovirus).

2) La capside

Le génome est emballé dans une structure protéique appelée CAPSIDE, d’un mot grec, capsa, signifiant boîte. La capside protège le génome. Elle a une conformation géométrique qui, selon les virus est, soit tubulaire, soit polyédrique. On appelle nucléocapside la structure compacte formée par l’assemblage de la capside autour du génome. Il faut retenir que les capsides, tubulaires comme polyédriques, sont faites de protéines virales polymérisées, les virus ayant trop peu de gènes pour s’offrir autant de protéines distinctes qu’il leur en faut pour recouvrir et protéger le génome, et que ces structures ont été sélectionnées dans la nature en raison de leur grande stabilité.

*Capsides icosaédriques à symétrie cubique :

L’icosaèdre est un polyèdre comportant 12 sommets, 20 faces et 30 arêtes. Les unités de structure protéique se groupent en capsomères formés de 6 sous-unités, hexamères, situés sur les faces ou 5 sous-unités, pentamères, situés sur les sommets, portant les récepteurs du virus pour la cellule.

*Nucléocapside tubulaire ou hélicoïdale:

L’ARN est enroulé en hélice entre 2 rangées d’unités de structure protéique. C’est un tube enroulé en peloton (pour ce qui concerne les virus humains ou animaux, ce peloton est lui-même enveloppé dans un 3ème élément appelé péplos).

Les virus animaux à capside hélicoïdale sont toujours enveloppés (grippe, rougeole, oreillons, rage). Les virus nus ont une capside icosaédrique.

3) L’enveloppe

D’un mot grec signifiant manteau, c’est l’élément le plus externe de certains virus. La présence ou l’absence d’enveloppe règle en grande partie le mode de transmission des maladies. Ce terme évoque une structure souple et, de fait, le péplos est une membrane, dérivée des membranes cellulaires, cytoplasmique, golgienne, ou nucléaire selon les virus. En effet, les virus à péplos terminent leur multiplication dans la cellule par bourgeonnement. Des glycoprotéines d’origine virale s’insèrent dans la bicouche lipidique caractéristique des membranes cellulaires. Ainsi, la capside et le génome d’un virus enveloppé comme le virus de la grippe s’assemblent en une nucléocapside sous la membrane cytoplasmique. Le virus va sortir de la cellule (ou plutôt être relargué hors de la cellule, les virus étant passifs), non par éclatement de cette cellule, mais par formation d’un bourgeon au détriment de la membrane cytoplasmique, bourgeon qui va s’isoler pour former un virus entier, libre, capable d’infecter une nouvelle cellule ou un nouveau sujet. L’enveloppe de ce virus de la grippe est la membrane cytoplasmique de la cellule infectée, mais modifiée par l’adjonction de glycoprotéines virales. Les lipides de l’enveloppe sont, eux, d’origine cellulaire. C’est dans le noyau que s’assemblent la capside et le génome des virus de la famille des Herpesviridae. Le virus va sortir de la cellule après bourgeonnement de la membrane nucléaire, puis de la membrane de l’appareil de Golgi. Il existe aussi des virus sans péplos, les poliovirus par exemple.

SCHEMA BILAN :