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Qu'arrive-t-il à la capside d'un virus après avoir injecté son matériel génétique dans la cellule hôte ?

Qu'arrive-t-il à la capside d'un virus après avoir injecté son matériel génétique dans la cellule hôte ?



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Après qu'un virus (une des variétés qui infecte la cellule par injection et non par endocytose) injecte son matériel génétique dans la cellule hôte, qu'arrive-t-il à son enveloppe protéique ? Je suppose qu'il tombe juste. Cependant, puisqu'il est maintenant à l'extérieur d'une cellule, il n'y a pas d'enzymes de digestion des protéines - ou existe-t-il ?

Que devient-il maintenant? Je suppose qu'il ne flotte pas pour l'éternité.


Question intéressante et en fait je n'ai pas encore trouvé de vraie réponse ici. Les phages semblent se lier assez fort, car il faut les mélanger (soumis à des forces relativement élevées) pour les cisailler. Cela a été utilisé dans l'expérience Hershey-Chase pour découvrir quel est le matériel génétique de la cellule. Cela n'a pas d'importance cependant, car la plupart des cellules infectées sont détruites de toute façon. Sinon, ils sont très probablement absorbés et décomposés à l'intérieur de la cellule, comme c'est le cas avec d'autres protéines membranaires. Ceci n'est valable que pour les virus qui injectent leur matériel génétique dans la cellule hôte, tandis que la capside reste à l'extérieur. Cela se produit principalement pour les bactériophages.

Il existe quelques autres possibilités pour les virus d'entrer dans les cellules où cela ne pose aucun problème :

Les virus qui ont une enveloppe membranaire peuvent pénétrer dans la cellule par fusion membranaire. Pour que la fusion se produise, soit les membranes doivent être très proches, soit le virus se lie d'abord aux récepteurs à la surface de la cellule, puis fusionne sa membrane avec la cellule. Cela provoque la libération de l'intérieur du virus dans la cellule. L'image ci-dessous montre la fusion (de l'article de Wikipedia sur la fusion membranaire). Un article intéressant sur ce sujet est : "Membrane fusion."

Une autre possibilité pour un virus d'entrer dans une cellule hôte est l'endocytose. Ici, le virus utilise l'absorption de matériel de l'environnement de la cellule pour pénétrer à l'intérieur. Cela peut se produire avec des ressources à l'intérieur d'une vacuole. Ou cela se produit via la liaison de récepteurs spécifiques, qui sont internalisés dans la cellule lors de la liaison du ligand spécifique. Ici, le virus imite le ligand du récepteur pour s'internaliser dans la cellule. Dans les deux cas, le virus doit s'échapper de la vacuole avant de se décomposer car la vacuole est transformée en lysosome.


Je pense que la couche protéique externe est dégradée à mesure que le virus libère son acide nucléique dans la cellule de l'hôte. Cela est dû au fait qu'une protéine est sans vie sans l'activité d'un gène (hypothèse d'un gène et d'une enzyme). Puisque l'acide nucléique est composé de gènes, lorsqu'il est injecté dans la cellule de l'hôte, la capside devient inutile et donc il est dégradé.


Cycle lytique

Le cycle lytique est nommé pour le processus de lyse, qui se produit lorsqu'un virus a infecté une cellule, répliqué de nouvelles particules virales et fait irruption à travers la membrane cellulaire. Cela libère le nouveau virions, ou des complexes viraux, afin qu'ils puissent infecter plus de cellules.

Comme le montre le graphique ci-dessus, le cycle lytique s'accompagne souvent de la cycle lysogène dans de nombreux virus bactériens, appelés bactériophages. Une fois que le virus a injecté son ADN ou son ARN dans la bactérie hôte, le matériel génétique peut entrer soit dans le cycle lytique, soit dans le cycle lysogène.

Dans le cycle lysogène, l'ADN du bactériophage est pratiquement dormant. Cependant, chaque fois que la bactérie se divise, l'ADN du virus est copié par inadvertance. De cette façon, le virus peut continuer à se répliquer au sein de son hôte. Tant que la bactérie réussit, le virus peut rester dormant. À un certain moment, les conditions peuvent changer et le virus entrera dans le cycle lytique.

Dans ce cycle, l'ADN ou l'ARN viral est exprimé par les mécanismes cellulaires de l'organisme hôte. En d'autres termes, les gènes viraux utilisent les protéines présentes dans la cellule pour se répliquer et produire des protéines virales. Ces protéines et copies de l'ADN deviendront de nouveaux virions. La cellule, impuissante face à son pirate de l'air viral, attend simplement que la pression de ces nouveaux virions soit trop élevée. Ensuite, la membrane cellulaire se brise. Cette lyse de la cellule libère les virions créés dans le cycle lytique. Leur destination finale est une nouvelle cellule, dans laquelle le cycle lytique peut à nouveau se dérouler. Si les conditions sont favorables et que la cellule se divise, le virus peut rester dans le cycle lysogène pendant un certain temps. En fin de compte, pour infecter un plus grand nombre de cellules, davantage de génomes viraux entreront dans le cycle lytique et produiront des milliers ou des millions de copies d'eux-mêmes en moins de temps.


Aperçu de la structure du virus et des cycles lytique et lysogène

Particule infectieuse qui injecte son matériel génétique dans un hôte

Nommez les trois principaux composants structurels d'un virus

Chaque virus est composé de.

• un acide nucléique (soit ADN ou ARN)

• parfois une enveloppe extra-membraneuse

La capside entourant un virus peut se présenter sous trois formes différentes ?

Une tige, un polyèdre et une structure distincte plus complexe

Qu'est-ce qu'un bactériophage et pourquoi sont-ils importants en science ?

Les bactériophages sont des virus qui infectent les bactéries, également appelées phages. Ceux-ci sont importants car ils ont conduit à des découvertes scientifiques telles que les cycles lytiques et lysogènes, la manière dont les virus à ADN double brin peuvent se répliquer.

Quel cycle entraîne la mort de la cellule hôte ?

La photo ci-dessous représente la cellule en train de lyser et de libérer ses phages

Décrire les étapes du cycle lytique

Une fois que le phage a injecté son ADN dans la bactérie.

1. le phage commence à s'auto-assembler et à former plusieurs têtes, queues et fibres de queue de phage

2. Une enzyme est ensuite libérée pour percer la paroi cellulaire et permettre à l'eau d'entrer

3. L'eau provoque la lyse de la cellule et la libération de tous ses phages viraux infectieux

la vidéo ci-dessous décrit le cycle lytique :

Un virus qui ne se réplique qu'en utilisant le cycle lytique

Quel type de défense les bactéries orchestrent-elles pour empêcher le cycle lytique de se produire ?

La bactérie enverra des enzymes de restriction pour découper l'ADN du virus reconnu comme étranger à la cellule

Quel cycle permet aux phages de se répliquer mais ne les détruit pas ?

Que sont les phages tempérés ?

Phages qui utilisent à la fois le cycle lytique et lysogène

Décrire les étapes du cycle lysogène

Après que le phage a injecté son matériel génétique.

1. le phage se circularise et entre dans le cycle lytique ou lysogène

2. S'il entre dans le cycle lysogène, le phage devient un prophage en se liant à un chromosome bactérien

3. Lorsque la bactérie se réplique et forme de nouvelles cellules filles, le prophage est également répliqué et est rapidement transmis à de nombreuses nouvelles cellules bactériennes.


Quiz sur les biomolécules des virus

Lequel des événements suivants se produit juste après qu'un virus se soit attaché à une cellule hôte dans le processus de reproduction virale ?
A. La cellule hôte meurt
B. Le virus meurt
C. Le virus insère son information génétique dans la cellule hôte
D. des copies du virus sont immédiatement libérées de l'hôte

De quelle biomolécule est-ce une image ? (Indice : il est composé d'acides aminés)
A. Protéines
B. Acides nucléiques
C. Lipides
D. Glucides

Quelle partie d'un virus est la capsule protéique qui abrite le matériel génétique (ADN/ARN) ?
Une queue
B. noyau
C. capside
D. glycoprotéine

Quelle partie du virus est le numéro 3 ?
A. Capside
B. ADN
C. Marqueurs de surface
D. Enveloppe

La raison pour laquelle les virus sont considérés comme non vivants est que
A. Ils ne sont pas cellulaires
B. Ils ne peuvent pas se reproduire seuls
C. Ils ne peuvent pas fabriquer de protéines
Tout ce qui précède

Parmi les éléments suivants, quels sont les lipides ?
A. Queues de glycérol et d'acides gras
B. glycérol et monolipides
C. acides gras et phospholipides
D. acides aminés et nucléotides

Quelle biomolécule comprend les sucres et les amidons ? (Indice : simple ou complexe)
A. Lipides
B. Protéines
C. Glucides
D. Acides nucléiques

A(n) _____ est un virus qui pénètre dans une cellule bactérienne.
A. endospores
B. décomposeur
C. plasmide
D. bactériophage

De quoi les virus ont-ils besoin pour se reproduire ?
A. ils ont besoin de matériel génétique
B. Ils ont besoin d'une cellule hôte
C. Ils ont besoin de bactéries
D. Ils ont besoin d'insuline

Quel est le monomère d'une protéine ?
A. Monosaccharide
B. Triglycéride
C. Acide aminé
D. Nucléotide

Quelle est la première étape du cycle de reproduction du virus ?
A. Le matériel génétique (ADN) du virus commence à prendre en charge les fonctions de la cellule
B. La cellule hôte s'ouvre, libérant les nouveaux virus
C. Le virus injecte son matériel génétique dans la cellule
D. Un virus se fixe à la surface d'une cellule hôte

Qu'est-ce que les virus ont en commun avec les cellules vivantes ? Ils ont tous les deux…
A. stocker l'information génétique
B. ont des chloroplastes
C. utiliser le glucose pour la respiration cellulaire
D. ont un réticulum endoplasmique

Quelle biomolécule trouve-t-on dans les pâtes et les pains ? (Indice : c'est un polymère)
A. Lipides
B. Protéine
C. Glucides simples
D. Glucides complexes

Quelle biomolécule est composée de nucléotides et contient votre ADN ?
A. Glucides
B. Lipides
C. Protéine
D. Acide nucléique

Quelle biomolécule est constituée de nucléotides et comprend votre ADN ? (Indice : ils portent des informations génétiques)
A. Glucides
B. Lipides
C. Protéine
D. Acide nucléique

Le monomère (bloc de construction) d'un acide nucléique est
A. Monosaccharide
B. Acide aminé
C. Nucléotide
D. Polysaccharide

TOUS les polymères (grosses molécules) sont constitués de…
A. monosaccharides
B. monomères
C. protéines
D. Aucun de ces

Un virus est-il considéré comme vivant ou non vivant ?
Une source de revenu
B. Non-vivant
C. Ni l'un ni l'autre

Quelle partie du virus est numéro 1 ?
A. Capside
B. ADN
C. Marqueurs de surface
D. Enveloppe

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La façon dont un virus pénètre dans une cellule est différente selon le type de virus dont il s'agit. Un virus avec une capside non enveloppée pénètre dans la cellule en se fixant au facteur d'attachement situé sur une cellule hôte. Il pénètre ensuite dans la cellule par endocytose ou en faisant un trou dans la membrane de la cellule hôte et en insérant son génome viral. [2]

Si un virus est un virus enveloppé, la saisie est plus compliquée. Pour un virus enveloppé, le virus pénètre dans la cellule en se fixant à un facteur d'attachement situé à la surface de la cellule hôte. Il pénètre ensuite par endocytose ou par fusion membranaire directe. L'événement de fusion se produit lorsque la membrane virale et la membrane de la cellule hôte fusionnent, permettant à un virus d'entrer. Il le fait par fixation - ou adsorption - sur une cellule sensible, une cellule qui contient un récepteur auquel le virus peut se lier. Les récepteurs sur l'enveloppe virale deviennent effectivement connectés à des récepteurs complémentaires sur la membrane cellulaire. Cette fixation fait que les deux membranes restent à proximité mutuelle, favorisant d'autres interactions entre les protéines de surface. C'est également la première condition qui doit être satisfaite avant qu'une cellule puisse être infectée. La satisfaction de cette condition rend la cellule sensible. Les virus qui présentent ce comportement comprennent de nombreux virus enveloppés tels que le VIH et le virus Herpes simplex. [2]

Ces idées de base s'étendent aux virus qui infectent les bactéries, appelés bactériophages (ou simplement phages). Les phages typiques ont de longues queues utilisées pour se fixer aux récepteurs à la surface bactérienne et injecter leur génome viral.

Aperçu Modifier

Avant d'entrer, un virus doit s'attacher à une cellule hôte. L'attachement est obtenu lorsque des protéines spécifiques de la capside virale ou de l'enveloppe virale se lient à des protéines spécifiques appelées protéines réceptrices sur la membrane cellulaire de la cellule cible. Un virus doit maintenant pénétrer dans la cellule, qui est recouverte d'une bicouche phospholipidique, barrière naturelle de la cellule au monde extérieur. Le processus par lequel cette barrière est franchie dépend du virus. Les types d'entrée sont :

  1. Fusion membranaire ou État d'hémifusion: La membrane cellulaire est perforée et amenée à se connecter davantage avec l'enveloppe virale qui se déploie.
  2. Endocytose: La cellule hôte absorbe la particule virale par le processus d'endocytose, engloutissant essentiellement le virus comme s'il s'agissait d'une particule alimentaire.
  3. Pénétration virale: La capside ou le génome viral est injecté dans le cytoplasme de la cellule hôte.

Grâce à l'utilisation de la protéine fluorescente verte (GFP), l'entrée du virus et l'infection peuvent être visualisées en temps réel. Une fois qu'un virus pénètre dans une cellule, la réplication n'est pas immédiate et prend en effet un certain temps (de quelques secondes à quelques heures). [3] [4]

Entrée par fusion membranaire Modifier

L'exemple le plus connu est celui de la fusion membranaire. Dans un certain nombre de virus avec une enveloppe virale, les récepteurs viraux se fixent aux récepteurs à la surface de la cellule et des récepteurs secondaires peuvent être présents pour initier la perforation de la membrane ou la fusion avec la cellule hôte. Après la fixation, l'enveloppe virale fusionne avec la membrane de la cellule hôte, provoquant l'entrée du virus. Les virus qui pénètrent dans une cellule de cette manière comprenaient le VIH, le KSHV [5] [6] [7] [8] et le virus de l'herpès simplex. [9]

Entrée par endocytose Modifier

Les virus sans enveloppe virale pénètrent dans la cellule généralement par endocytose, ils sont ingérés par la cellule hôte à travers la membrane cellulaire. Les cellules peuvent absorber des ressources de l'environnement extérieur à la cellule, et ces mécanismes peuvent être utilisés par les virus pour entrer dans une cellule de la même manière que les ressources ordinaires. Une fois à l'intérieur de la cellule, le virus quitte la vésicule par laquelle il a été absorbé pour accéder au cytoplasme. Les exemples incluent le poliovirus, le virus de l'hépatite C, [10] et le virus de la fièvre aphteuse. [11]

De nombreux virus enveloppés, tels que le SRAS-CoV-2, pénètrent également dans la cellule par endocytose. L'entrée via l'endosome garantit un pH bas et une exposition aux protéases qui sont nécessaires pour ouvrir la capside virale et libérer le matériel génétique à l'intérieur. De plus, les endosomes transportent le virus à travers la cellule et garantissent qu'aucune trace du virus ne reste à la surface, ce qui pourrait être un substrat pour la reconnaissance immunitaire. [12]

Selon des études récentes, déclarez que COVID-19 pénètre réellement dans les cellules par fusion membranaire. C'est la raison pour laquelle les études se concentrent sur l'utilisation de l'enzyme humaine de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2) en tant que récepteur cellulaire et de sa protéine de pointe (S) en tant que médiateur de l'activité de fusion membranaire. Le niveau élevé et évolué d'activité pour médier la fusion de cellule à cellule a entraîné une capacité de fusion améliorée. [13] L'inhibition de l'infection au COVID-19 cible les protéines de pointe qui abritent la capacité de fusion à médiation membranaire. [14] Les vaccinations sont basées sur la médiation de la glycoprotéine de pointe (S) qui médie la fusion du virus et de ses membranes cellulaires hôtes. [15] Le mécanisme de fusion est également étudié comme cible potentielle pour le développement antiviral. [16]

Entrée par injection génétique Modifier

Un troisième exemple, plus spécifique, consiste simplement à se fixer à la surface de la cellule via des récepteurs sur la cellule et à n'injecter que son génome dans la cellule, laissant le reste du virus à la surface. Ceci est limité aux virus dans lesquels seul le génome est requis pour l'infection d'une cellule (par exemple les virus à ARN à brin positif car ils peuvent être immédiatement traduits) et encore plus limité aux virus qui présentent réellement ce comportement. L'exemple le mieux étudié comprend les bactériophages par exemple, lorsque les fibres de la queue du phage T2 atterrissent sur une cellule, sa gaine centrale perce la membrane cellulaire et le phage injecte l'ADN de la capside de la tête directement dans la cellule. [17]

Une fois qu'un virus est dans une cellule, il activera la formation de protéines (soit par lui-même, soit en utilisant l'hôte) pour prendre le contrôle total de la cellule hôte, s'il en est capable. Les mécanismes de contrôle comprennent la suppression des défenses cellulaires intrinsèques, la suppression de la signalisation cellulaire et la suppression de la transcription et de la traduction cellulaires de l'hôte. Souvent, ce sont ces effets cytotoxiques qui conduisent à la mort et au déclin d'une cellule infectée par un virus.

Une cellule est classée comme sensible à un virus si le virus est capable de pénétrer dans la cellule. Après l'introduction de la particule virale, le déballage du contenu (protéines virales dans le tégument et le génome viral via une certaine forme d'acide nucléique) se produit comme préparation de la prochaine étape de l'infection virale : la réplication virale.


Quel est le cycle de réplication d'un virus ?

Réplication virale est la formation de la biologie virus pendant le processus d'infection dans les cellules hôtes cibles. Virus doit d'abord entrer dans la cellule avant réplication virale peut arriver. La plupart de l'ADN virus s'assemblent dans le noyau tandis que la plupart des ARN virus se développent uniquement dans le cytoplasme.

Par la suite, la question est, quels sont les deux cycles de vie des virus ? t?k/ LIT-ik) est l'un des deux cycles de virus reproduction (en référence aux bactéries virus ou bactériophages), l'autre étant le lysogène cycle. Le lytique cycle entraîne la destruction de la cellule infectée et de sa membrane.

Une autre question est la suivante : à quelle vitesse les virus se répliquent-ils ?

Dans des conditions normales, la vaccine s'est propagée à travers une cellule toutes les 1,2 heures, qui a été ralentie à une cellule toutes les cinq à six heures. La découverte pourrait finalement permettre aux scientifiques de créer de nouveaux médicaments antiviraux qui ciblent ce nouveau mécanisme de propagation.

Que se passe-t-il pendant le cycle lysogène d'une infection virale ?

Dans le cycle lysogène, les viral L'ADN s'intègre dans l'ADN de l'hôte mais viral les gènes ne sont pas exprimés. Le prophage est transmis aux cellules filles pendant chaque division cellulaire. Après un certain temps, le prophage quitte l'ADN bactérien et passe par la phase lytique. cycle, créant plus virus.


Comment les virus infectent-ils d'autres virus ?

Le mamavirus met en place un système similaire à l'intérieur de son hôte, Acanthamoeba polyphaga. Il utilise l'amibe pour faire plus de copies de lui-même et ouvre l'amibe lorsque le travail est terminé. Lorsque Spoutnik entre, il &ldquost&rdquo la configuration mamavirus&rsquo pour faire plus de ses propres copies.

L'infection nuit au mamavirus, provoquant des tentatives infructueuses ou produisant des capsides anormales. Au fur et à mesure que Spoutnik crée plus de lui-même, le plus gros virus perd. Les mamavirus n'ont pas produit autant de copies, réduisant ainsi leurs chances d'infecter d'autres hôtes.

Aussi intéressant que cela puisse être, c'est le premier cas d'un virus utilisant une autre machinerie virale pour se reproduire. De nombreux virus, appelés virus satellites, pénètrent dans des cellules déjà infectées par un autre virus, appelé « virus auxiliaire », et utilisent ce dernier pour se reproduire. La différence entre Spoutnik, un virophage, et les virus satellites se trouvent dans le sort du virus auxiliaire.

Un diagramme montrant comment les virophages pourraient infecter les mimivirus. Spoutnik utilise directement l'usine à mimivirus&rsquo (la grande zone bleue), plutôt que d'aller dans le noyau de l'amibe. (Crédit photo : PLOS Pathogens Journal)

Les virus satellites ne nuisent pas à la reproduction du virus auxiliaire. Les virus satellites utiliseront la machinerie de l'hôte cellulaire, ainsi que la configuration de l'usine de virus auxiliaires au sein de l'hôte cellulaire. De cette façon, un virus satellite infecte principalement l'hôte cellulaire et utilise, semble-t-il, une aide supplémentaire du virus auxiliaire.

Cependant, les virophages ne partagent pas. Spoutnik usurpe le territoire mamavirus&rsquo dans l'amibe, régnant rapidement en maître. D'après les preuves de micrographie électronique et certaines techniques de tests génétiques, nous savons que Spoutnik pourrait utiliser uniquement l'usine de mamavirus, n'ayant pas du tout besoin de l'hôte cellulaire. De cette façon, Spoutnik est un véritable parasite des plus gros mimivirus.

Les virophages forment un partie du panthéon des virus satellitaires.


Les virus peuvent pénétrer dans une cellule hôte avec ou sans la capside virale. L'acide nucléique des bactériophages pénètre « nu » dans la cellule hôte, laissant la capside à l'extérieur de la cellule. Les virus végétaux et animaux peuvent entrer par endocytose (comme vous vous en souvenez peut-être, la membrane cellulaire entoure et engloutit tout le virus). Certains virus enveloppés pénètrent dans la cellule lorsque l'enveloppe virale fusionne directement avec la membrane cellulaire. Une fois à l'intérieur de la cellule, la capside virale se dégrade, puis l'acide nucléique viral est libéré et devient disponible pour la réplication et la transcription.

Le mécanisme de réplication dépend du génome viral. Les virus à ADN utilisent généralement des protéines et des enzymes de la cellule hôte pour répliquer l'ADN viral et transcrire l'ARNm viral, qui est ensuite utilisé pour diriger la synthèse des protéines virales. Les virus à ARN utilisent généralement le noyau d'ARN comme matrice pour la synthèse d'ARN génomique viral et d'ARNm. L'ARNm viral dirige la cellule hôte pour synthétiser des enzymes virales et des protéines de capside, et assembler de nouveaux virions.

Bien sûr, il y a des exceptions à ce modèle. Si une cellule hôte ne fournit pas les enzymes nécessaires à la réplication virale, les gènes viraux fournissent l'information pour diriger la synthèse des protéines manquantes. Les rétrovirus, tels que le VIH (groupe VI du système de classification de Baltimore), ont un génome à ARN qui doit être rétrotranscrit en ADN, qui est ensuite incorporé dans le génome de la cellule hôte. Pour convertir l'ARN en ADN, les rétrovirus doivent contenir des gènes qui codent pour l'enzyme transcriptase inverse spécifique au virus qui transcrit une matrice d'ARN en ADN. La transcription inverse ne se produit jamais dans les cellules hôtes non infectées - l'enzyme transcriptase inverse est uniquement dérivée de l'expression de gènes viraux dans les cellules hôtes infectées. Le fait que le VIH produise certaines de ses propres enzymes introuvables chez l'hôte a permis aux chercheurs de développer des médicaments qui inhibent ces enzymes sans affecter le métabolisme de l'hôte.

Cette approche a conduit au développement d'une variété de médicaments utilisés pour traiter le VIH et a été efficace pour réduire le nombre de virions infectieux (copies d'ARN viral) dans le sang à des niveaux non détectables chez de nombreuses personnes infectées par le VIH.


La voie lysogène

Une meilleure option pour certains virus bactériens s'appelle la voie lysogène. Les bactériophages qui ont cette option, ainsi qu'une voie lytique, sont connus sous le nom de phage tempéré. Dans cette voie, le virus entre en dormance en s'intégrant dans le génome de l'hôte et en restant transcriptionnellement inactif jusqu'à ce que les conditions environnementales changent et reflètent une probabilité d'infection d'un plus grand nombre de cellules hôtes (Figure (PageIndex<4>)).

Figure (PageIndex<4>). La voie lysogène

Lambda (&lambda) est un exemple de bactériophage tempéré. Les étapes initiales de l'infection et de l'injection du génome sont les mêmes que le cycle lytique, mais dans des conditions qui favorisent la lysogénie, le génome viral est intégré dans le génome de l'hôte à l'étape 3. Dans l'intégration &lambda dans E. coli, cela se produit par recombinaison réciproque au niveau d'une séquence de 15 paires de bases connue sous le nom de site att & lambda et est facilitée par le produit du gène Int. Tant que les conditions environnementales ne sont pas propices à la reproduction bactérienne (et donc nombre limité de cellules hôtes possibles), le génome viral reste en grande partie caché et inactif. La seule exception significative est un gène codant pour un répresseur &lambda qui empêche l'étape suivante et maintient le virus en sommeil.

Cette étape suivante est l'excision de l'ADN du phage &lambda du chromosome hôte, et la réplication et la transcription subséquentes de l'ADN viral (Figure (PageIndex<4>), étape 4). Ensuite, comme auparavant, les étapes finales sont l'assemblage et l'accumulation de virions, et la rupture éventuelle de la structure cellulaire et la libération des particules virales.

Afin d'être conditionnés dans les contraintes d'espace restreintes offertes par les capsides, les génomes viraux doivent être très économiques. Par exemple, le génome du VIH (Figure (PageIndex<6>)) possède plusieurs gènes qui se chevauchent.

Figure (PageIndex<6>). Le génome du VIH

Ou, dans le cas des curtovirus, des virus végétaux à ADNsb (par exemple le virus de la betterave frisée), le génome a non seulement des gènes de chevauchement de Rep, il est même bidirectionnel (Figure (PageIndex<7>)) gène codant produits dans les deux brins d'ADN après que l'ADNsb a été converti en ADNdb.

Figure (PageIndex<7>). Un génome de curtovirus

Etant donné le besoin d'économie, quels gènes trouve-t-on dans les virus ? L'un des génomes viraux les plus étudiés, le bactériophage & lambda, contient des gènes codant pour cinq protéines de contrôle transcriptionnel (lesquelles sont exprimées selon que le phage est en mode lysogène ou lytique), une protéine de liaison qui contrôle la dégradation d'un activateur transcriptionnel, 17 capside protéines, une excisionase qui contrôle l'excision et l'insertion du génome du phage dans le génome de l'hôte, une protéine d'intégration qui insère le génome du phage dans l'hôte et 3 gènes participant à la lyse de la cellule hôte.

Le génome du VIH décrit ci-dessus est beaucoup plus petit que &lambda, à environ 9 kilobases contre 48 kb, mais encore une fois, le thème est d'utiliser des protéines cellulaires lorsque cela est possible et de coder des gènes viraux si nécessaire. Donc, gag code pour les protéines de capside, pol code la transcriptase inverse, l'intégrase et la protéase du VIH (qui clive les produits des gènes gag et pol en leurs protéines fonctionnelles), vif agit contre une enzyme antivirale commune de la cellule hôte, vpr réglemente les importations nucléaires, tatouage augmente fortement la transcription des gènes du VIH, tour exporte l'ARN viral du noyau, vpu est nécessaire pour le bourgeonnement des particules de l'hôte, env code pour les glycoprotéines de l'enveloppe virale, et nef favorise la survie des cellules infectées. Les régions LTR sont des promoteurs très puissants pour conduire à une expression élevée de ces gènes.

Bien que cela ne soit pas appelé lysogénie, certains virus animaux peuvent se comporter de la même manière. L'exemple le plus frappant est celui des virus Baltimore de classe VI - communément appelés rétrovirus, dont l'un est le VIH. Le chemin d'un rétrovirus à travers une cellule hôte eucaryote est décrit ci-dessous ( g. 5).

Figure (PageIndex<5>). Voie d'infection et de reproduction d'un rétrovirus dans une cellule hôte eucaryote.

Le VIH a une enveloppe, qui est parsemée de protéines transmembranaires qui sont reconnues par la cellule hôte, liant le virus à la surface cellulaire et initiant l'endocytose médiée par les récepteurs (1). Après l'endocytose, l'enveloppe membranaire du virion et la membrane vésiculaire fusionnent pour libérer la capside et son contenu (2). Après la dissociation de la capside dans le cytoplasme, les deux brins d'ARN viral sont libérés avec une polymérase spéciale : la transcriptase inverse, qui lit une matrice d'ARN et synthétise l'ADN. La transcriptase inverse utilise également ce nouvel ADN pour synthétiser un brin d'ADN complémentaire afin qu'il produise finalement une version d'ADN double brin du génome viral (3). Cet ADNdb viral est transporté dans le noyau où il s'intègre dans le génome de l'hôte à l'aide d'une autre protéine virale, l'intégrase

(4). L'ADN viral intégré est appelé provirus. Le provirus peut rester en sommeil, mais s'il est activé, il est alors transcrit et l'ARN viral résultant est transporté hors du noyau (5). Certains des ARN viraux codent pour des enzymes comme la transcriptase inverse et l'intégrase, ou des protéines de capside, qui sont toutes fabriquées dans le cytoplasme (6), mais certains codent pour des glycoprotéines liées à la membrane, qui sont transloquées dans le RE (7) et finalement traitées par le Golgi et incorporé dans la membrane plasmique (9). Une fois que le virion a été assemblé (8), il se lie aux protéines virales transmembranaires, nucléant un exocytique "ldquovesicle" (10) qui est le virion complet avec l'enveloppe virale.

Un examen structurel récent du génome du VIH suggère que la structure de l'ARN du VIH elle-même peut jouer un rôle important dans sa propagation à l'intérieur des cellules hôtes. Figure (PageIndex<8>), de Watts et al, La nature 460:711-716, 2009, montre une structure secondaire prédite du génome. Les auteurs suggèrent que la structure de l'ARN peut en fait interagir avec l'élongation ribosomique pour contrôler le repliement des protéines virales. Ils postulent également l'extension de cet argument pour inclure des informations génétiques importantes codées non seulement dans la séquence nucléotidique, mais aussi dans la structure secondaire et la structure tertiaire de tout virus à ARN.

Figure (PageIndex<8>). Structure secondaire du VIH-1. (réimprimé avec la permission de Macmillan Publishers Ltd : Nature 460:697, 2009)

En considérant les virus par rapport au reste de ce chapitre d'intégration, il y a deux idées primordiales à garder à l'esprit. Premièrement, la survie virale est basée sur des nombres : elle doit fabriquer un grand nombre de ses composants pour créer un filet aussi large que possible pour de nouvelles cellules hôtes. Pour ce faire, les promoteurs viraux sont généralement beaucoup plus puissants que les promoteurs de la cellule hôte, entraînant simultanément plus d'expression génique virale tout en empêchant l'expression génique hôte (en consacrant des ressources cellulaires à la production de virus). Deuxièmement, en raison des temps de génération rapides, le taux de mutation et d'évolution virale est beaucoup plus rapide que celui des génomes eucaryotes normaux. De plus, si le virus utilise sa propre polymérase (telle que la transcriptase inverse ou l'ARN réplicase), le taux de mutation augmente d'autant plus qu'il n'y a pas de contrôle d'erreur par les polymérases virales.


FAQ sur les infections virales

L'infection virale et la réplication sont accomplies par les six étapes suivantes telles que
Adsorption
Pénétration
déshabillage
Réplication du génome viral
Maturation
Sortie

La réplication virale est un processus biologique dans lequel les virus augmentent leur nombre en répliquant leur génome dans la cellule hôte. Au cours de la réplication virale, le virus infecte d'abord une cellule hôte spécifique, puis détourne le système de réplication de la cellule hôte. Après cela, il utilise le mécanisme de réplication de l'hôte pour produire plus de copies du génome viral.

Un virus est un agent infectieux submicroscopique qui ne se réplique qu'à l'intérieur des cellules vivantes d'un organisme. Les virus infectent tous les types de formes de vie, des animaux et des plantes aux micro-organismes, y compris les bactéries et les archées.