Cours 1 : Révision des cycles de réplication des virus

Question 1

Pourquoi la majorité des virus ARN sont simple brin?

Answer 1

Car nos propres ARN humains sont sb. Si un ARN db entre dans notre corps, il sera détecté par le système immunitaire et déclenchera une forte réponse immune.

De plus, ils peuvent être directement reconnus par la machinerie de réplication.

Question 2

Comment peut-on détecter qu’un virus ARN à polarité positive s’est répliqué?

Answer 2

On peut détecter les brins d’ARN -, servant d’intermédiaires.

Question 3

Quel enzyme transcrit l’ARN- en ARN+.

Answer 3

Une ARN polymérase virale.
Dans le cas des virus à ARN-, cet enzyme est encapsidée lors de l’assemblage, alors que dans le cas des virus à ARN+, ils la synthétisent à partir de leur transcrit et n’ont pas besoin de la transporter avec eux.

Question 4

Comment protéger les extrémités des génomes viraux à chaque réplications? Nommez 6 stratégies utilisées par les virus.

Answer 4

• Circulariser le génome (plusieurs virus ADN)
• Lier des protéines cellulaires aux extrémités, comme une coiffe 5’
• Lier des protéines virales aux extrémités, comme Vpg dans le cas des picornavirus.
• 3’ polyA
• Structures secondaires de l’ARN
• Compléentarité des extrémités du génome, comme les LTR dans le cas des rétrovirus.

Question 5

Comment les virus à ARN+ produisent-ils un ARNm?

Answer 5

Leur génome peut déjà être utilisé comme un ARNm! Aucune modification n’est nécessaire.

Question 6

Comment les virus à ARN- produisent-ils un ARNm?

Answer 6

ils apportent leur ARN polymérase pour transcrire leur génome ARN- et générer une copie d’ARN+

Question 7

Commentles Delta virus produisent-ils un ARNm?

Answer 7

Ils ont un génome ARNsb négatif. C’est le seul pathogène animal capable d’utiliser l’ARNpol II, normalement dépendante de l’ADN, comme ARN polymérase. Il peut le faire grçace à la forme en barre de son ADN génomique, qui permet que l’ARNpol II le traite comme de l’ADN.

Question 8

Décrivez l’enveloppe et le génome des picornavirus.

Answer 8

Non-enveloppés, génome ARN sb+.

Question 9

Décrivez le cycle de réplication des picornavirus.

Answer 9

Ils commencent par se fixer avec un récepteur cellulaire, puis se décapsider suite à son entrée. La protéine Vpg doit être retirée du génome virale pour pouvoir effectuer la traduction. Le précurseur protéique est clivé par des protéases virales pour donner des protéines structurales et non structurales. Le génome se réplique avec sa propre ARNpol dans des vésicules de réplication, ce qui donne de l’ARN-. L’ARN- peut ensuite servir de matrice pour synthétiser de l’ARN+, ce qui permet de faire plus d’ARN et ainsi de répliquer le génome. Une partie de ces nouveaux ARN + seront traduits de nouveau pour faire d’autres protéines virales, alors que d’autres seront encapsidés pour produire des nouveaux virions. Les virions complets seront relâchés par lyse cellulaire dans la plupart des cas.

Question 10

Vrai ou faux. La réplication des picornaviridae s’effectue de manière dispersée un peu partout dans le cytoplasme de la cellule infectée.

Answer 10

Faux! Elle se produit principalement dans des vésicules de réplication, principalement pour se cacher et éviter de se faire voir.

Question 11

Décrivez l’enveloppe et le génome des flavivirus.

Answer 11

Enveloppés, génome ARN sb+.

Question 12

Quelles sont les différences entre le cycle de réplication des picornaviridae et des flaviviridae?

Answer 12

Les flaviviridae sont enveloppés, et doivent donc faire de l’endocytose et de la fusion cellulaire pour entrer dans la cellule infectée. Ce processus requiert de l’énergie, qui est acquise grâce à l’acidification des endosomes.

Une autre étape qui diffère est qu’un assemblage et un bourgeonnement des particules virale s’effectue dans des vésicules membrannaires situées dans le cytoplasme. Ces vésicules utilisent ensuite la voie de sécrétion de l’hôte, et il y a relâche des particules virales.

Question 13

Vrai ou faux : La réplication des picornaviridae et des flaviviridae se fait partiellement dans le noyau.

Answer 13

Faux.

Question 14

Comment sont normalement transmis les bunyaviridae? Est-ce qu’il y a une exception?

Answer 14

Les bunyaviridae sont normalement transmis par les arthropodes, et font donc partie de la grande famille des arbovirus. Les Hantavirus sont une exception, car ils sont normalement transmis par les excéments de rongeurs.

Question 15

Décrivez l’enveloppe et le génome des Bunyavirus.

Answer 15

Ce sont des virus enveloppés, avec un génome ARB sb - composé de 3 fragments : L, S, M.

Question 16

Pour quelles espèces les récepteurs d’enveloppe G1 et G2 à la surface des bunyaviridae sont-ils spécifique?

Answer 16

Cellule de mammifères et d’insectes.

Question 17

Résumez les grandes étapes du cycle de réplication des bunyaviridae.

Answer 17

1- Attachement avec le récepteur cellulaire avec les protéines d’enveloppe G1 et G2 qui sont spécifiques aux cellules de mammifères et d’insectes.
2- Il y a une endocytose et une fusion avec les membrane des endosomes, puis une décapsidation.
3- La première transcription s’effectue avec des amorces cellulaires avec coiffe provenant d’ARNm cellulaire, et la polymérase virale qui a été encapsidée.
4- Les segments protéiques sont traduits en protéines virales.
5- L’ARN viral complémentaire peut alors être traduit pour servir de matrice pour l’ARN génomique (ARN+).
6- Assemblage, bourgeonnement dans le Golgi, transport des vésicules cytoplasmiques vers la membrane plasmique et fusion des vésicules qui relâchent les virions.

Question 18

Décrivez l’enveloppe et le génome du Virus Ebola et de Marburg.

Answer 18

Enveloppé, Génome ARN sb - avec 1 seul fragment.

Question 19

Quelle est la morphologie du virus Ebola?

Answer 19

Forme filamenteuse.

Question 20

Décrivez le cycle de réplication du virus Ebola.

Answer 20

1- Attachement avec le récepteur cellulaire, endocytose, fusion avec la membrane des endosomes et décapsidation.
2- La polymérase virale aide à la décapsidation de la nucléocapside et transcrit le génome ARN- en ARNm+.
3- Il y a ensuite traduction de protéines structurales et non structurale. Quand la nucléocapside atteint une certaine concentration, il y a le début de la réplication génomique.
4- Les protéines nouvellement synthétisées s’accumulent à la membrane plasmique, et il y a ensuite bourgeonnement.

Question 21

Décrivez l’enveloppe et le génome des orthomyxoviridae.

Answer 21

Virus enveloppé, avec un génome ARN sb- en 8 fragments.

Question 22

Décrivez le cycle de réplication des orthomyxovirus.

Answer 22

1- Interaction entre HA et acide sialique de faible affinité, compensée par une grande avidité.
2- Entrée via endocytose dépendante de la clathrine.
3- Le Bas pH initie la fusion, M2 forme un canal ionique dans la membrane virale permettant les premières étapes de fusion et la relâche du complexe ribonucléoprotéique.
4- Ce complexe sera importé dans le noyau, où il va récupérer une coiffe pour initier sa transcription par l’ARN pol virale (PB1,PB2 et PA). Le complexe formé de la pol virale s’active lorsqu’il reconnait une séquence en 3’, ce qui permet la transcription puis la traduction de protéines virales.
5- De nouveaux complexes ribonucléiques peuvent donc se former dans le noyau, puis être exportés vers le site d’assemblage à la membrane plasmique.
6- La relâche virale cause la mort de la cellule.

Question 23

Décrivez l’enveloppe et le génome des coronavirus.

Answer 23

Enveloppé, ARNsb+.

Question 24

Quel virus possède le plus gros génome de tous les virus ARN?

Answer 24

Les coronavirus avec un génome entre 27 et 32 kb.

Question 25

Résumez le cycle de réplication des coronavirus.

Answer 25

1- La protéine S lie les récepteurs cellulaire. Les coronavirus peuvent entrer soit à la membrane cellulaire, ou par endocytose.
2- L’ARN génomique est utilisé pour faire une ARNpolymérase virale.
3- Cet enzyme permet d’assembler le brin négatif à partir du brin +.
4- Ce brin négatif sert de matrice pour transcrire des petits ARNs sous génomique qui sont utilisés pour faire toutes les autres protéines. Tous ces ARN ont une coiffe et une séquence leader en 5’.
Le brin négatif joue aussi un rôle dans la réplication des nouveaux génomes ARN + qui vont s’associer à la protéine nucléocapside (N).
6- La protéine N lie l’ARN génomique, et la protéine M s’intègre à la membrane de l’ER. Le core (ARN+M+N) bourgeonne dans le ER et sont recouvertes par la membrane.
7- Les virus sont portés par le golgi vers la membrane plasmique où ils seront relâchés par exocytose.

Question 26

Décrivez l’enveloppe et le génome des rétrovirus?

Answer 26

Enveloppés, ARN sb+ en 2 copies.

Question 27

Décrivez le cycle de réplication des rétrovirus.

Answer 27

1- Attachement d’Env avec le récepteur CD4, changement de conformation d’Env, interaction avec les co-récepteurs, changement de conformation d’Env, et insertion du peptide de fusion dans la membrane cible.
2- Décapsidation dans le cytoplasme.
3- RT : ARNsb en ADN db.
4- Import nucléaire du complexe de pré-intégration, donc l’ADNdb est intégré avec son intégrase.
5- Insertion du provirus dans le génome cellulaire.
6- Transcription à partir du promoteur viral LTR et transactivateur Tat.
7- Export des ARNm vers le cytoplasme, puisque non ou partiellement épissés ont besoin de Rev.
8- Traduction protéines accessoires et structurales.
9- Transport de Gag vers la membrane plasmique.
10- Bourgeonnement des particules virales à la membrane plasmique suite à recrutement des protéines cellulaires ESCRT.

Question 28

Nommez un exemple de virus ADN qui ne se réplique pas au noyau.

Answer 28

Poxvirus.

Question 29

Comment les virus à ADN peuvent-ils initier la transcription de leur génome?

Answer 29

a) avec des enhancers qui agissent à des milliers de paires de bases et peuvent recruter des FT.
b) avec des protéines virales qui facilitent la transcription.

Question 30

Coment les virus à ADN peuvent-ils stimuler l’expression de leurs gènes?

Answer 30

a) En produisant des protéines qui permettent aux promoteurs de gènes plus tardifs de compétitionner avec les promoteurs cellulaires.

Question 31

Quels peuvent être les effets des virus ADN sur le cycle cellulaire?

Answer 31

a) Ils peuvent inhiber p53 et Rb pour libérer les facteurs de transcription E2F, pour entrer en phase S. Les virus pourraient aussi moduler les CDK.
b) Ils pourraient stimuler lacellule via des facteurs de croissance.

Question 32

Comment les virus ADN peuvent-ils faire une provision de nucléotides pour répliquer l’ADN?

Answer 32

a) ils peuvent inactiver RB, ce qui relâche des facteurs E2F qui induisent la synthèse de certains enzyme impliqués dans la génération des DNTPS.
b) Certains virus peuvent même coder pour leurs propres enzymes pour faire des DNTPS.

Question 33

Qu’est-ce que l’Aciclovir?

Answer 33

C’est un analogue de DNTPS avec une meilleur affinité pour HSV Tk… une fois phosphorylé il bloque la réplication virale

Question 34

Comment les virus ADN peuvent-ils initier la réplication virale?

Answer 34

a_ Certaines protéines virales spécifique à l’ORI recrutent des protéines cellulaires essentielles à la réplication.

Question 35

Comment les virus ADN peuvent-ils évader les défenses de l’hôte?

Answer 35

1- Latence.

2- Garder leur génome sous forme circulaire

Question 36

Vrai ou faux. Le génome du HSV est plutôt petit.

Answer 36

Faux! Il est d’une immense taille de 150 kb.

Question 37

Est-ce que le HSV a un génome ADN ou ARN?

Answer 37

C’est un génome ADN.

Question 38

Expliquez le cycle de réplication du HSV.

Answer 38

1- Le virus va s’attacher puis entrer dans la cellule via la membrane plasmique.
2- Le virus pourra ensuite se décapsider, relâcher la capside et des protéines come VP16 et VHS.
3- VHS a pour rôle de dégrader l’ARNm cellulaire pour prioriser la réplication virale.
4- La capside est transportée vers le noyau par les pores nucléaires, où il va relâcher l’ADN viral qui va se circulariser.
5- VP16, quand à lui, pourra permettre la transcription du gène IE (immediate early) par l’ARN pol II. L’ARN IE sera alors traduit en protéines alpha, qui vont permettre de faire la transcription des gènes béta. Ces protéines béta sont impliquées dans la réplication du génome viral.
6- La réplication du génome viral stimule l’expression des gènes gamma ou late. Ces protéines sont impliquées dans l’assemblage de la capside dans le noyau, et la modification des membranes pour acquérir des membrane par les particules virales.
7- Les virus sont relâchés en suivant la voie de transport vésiculaire, ou le virus fusionne avec la membrane nucléaire externe , puis la membrane golgi, puis bourgeonner.

Question 39

Vrai ou faux. VHS pourrait être une cible thérapeutique.

Answer 39

Vrai.

Question 40

Décrivez le cycle de réplication des Hepadnavirus.

Answer 40

1- Attachement et entrée virale à la membrane plasmique.
2- Décapsidation.
3- La nucléocapside est transportée au noyau, et le génome ADN est transformé en cccDNA, soit un ADN circulaire fermé.
4- La transcription se fait par l’ARNpol II.
5- Le cccDNA est la matrice pour créer un ARN pré-génomique, qui sera encapsidé dans le cytoplasme.
6- Dans ces structures, la synthèse de l’ADN est initiée; un brin complémentaire d’ADN est synthétisé après la dégradation de l’ADN matrice.
7- Les particules virales bourgeonnenent dans le ER ou le Golgi, et les virus sont sécrétés par le transport vésiculaire.