Cours 11 - Agents pathogènes viraux Flashcards
Beijerinck
Utilise le mot virus en premier
Même expérience que Ivanovsky, mais montre que la particule infectieuse est capable de se repliquer dans les cellules de la plante
Stanley
Fait la cristallisation du virus «vivant» mais seulement des protéines et de l’ADN
Fait l’observation du virus par microscopie électronique
Howard Temin et David Baltimore
Premiers à démontrer que certains virus à ARN ont une transcriptase inverse (RT)
Première et seule maladie humaine à être éradiquée
Variole
Stanley Prusiner
Démontre que la tremblante du mouton est causée par des prions (protéines infectieuses) comme la maladie de la vache folle
L.Montagnier et R.Gallo
Identifient l’agent causal de sida (VIH) et utilisent les postulats de Koch pour y arriver
Fredrick Twort
Problèmes de zones claires dans des cultures bactériennes = zones transmissibles où les bactéries sont mortes
Félix d’Hérelle
Mêmes observations que Twort. Comprend qu’il s’agit d’un nouveau type de virus qu’il appelle bactériophage.
Développe la théorie des phages
Caractéristiques des virus
- Agents infectieux acellulaires (comme des macromolécules inertes lorsqu’à l’extérieur D’une cellule hôte)
- Parasites intracellulaires obligatoires (réplication grâce aux enzymes de la cellule hôte. Possèdent rarement leurs propres enzymes)
- Composés d’acides nucléiques,soit l’ADN ou l’ARN, qui contient les gènes viraux.
- Protégés par une capside (enveloppés ou nus)
- Les particules virales infectieuses complètes son également appelées virions
Structures principales des virus
- Génome
- Capside
- Enveloppe (facultative)
- Spicules (chez certains virus)
Particularités du génome des virus
- ARN ou ADN
- Simple brin ou double brin
- Linéaire, circulaire ou segmenté
Particularités de la capside des virus
- Couche protéique qui recouvre les acides nucléiques
- Faite de sous-unités protéiques (capsomères)
- Arrangement des capsomères détermine la morphologie du virus
- Rôle dans l’attachement aux cellules hôtes
Particularités de l’enveloppe des virus
- Bicouche lipidique (protéines, lipides et glucides)
- Majoritairement acquise lors de la sortie des virions de la cellule hôte
- Rôle dans l’attachement aux cellules hôtes
Avantages et contrepartie des virus avec enveloppe
- Camouflage face au système immunitaire
- Infection plus facile de nouvelles cellules par fusion membranaire
- Contrepartie; moindre résistance aux conditions environnementales ou agents désinfectants
Particularités des spicules des virus
- Glycoprotéines servant à l’attachement avec la cellule hôte
- Dépassent de la capside ou l’enveloppe
- Responsables du spectre d’hôte et de la spécificité d’un virus
Vrai ou faux; les virus ne font pas partie des 3 domaines de Woese?
Vrai
Pourquoi est-ce que la culture de virus est difficile?
Besoin de cellules vivantes ou hôtes vivants (animaux)
(Lignées cellulaires immortelles ou oeuf embryonné)
Étapes générales de la multiplication des virus
- Attachement
- Pénétration et décapsidation (libération du génome viral et des protéines virales dans le cytoplasme)
- Biosynthèse
- Maturation
- Libération
Biosynthèse de virus à ADN db
- Transcription précoce; traduction de l’ARNm et synthèse des enzymes requises pour la réplication de l’ADN viral
- Transcription tardive; Réplication de l’ADN viral
- Traduction tardive et synthèse des protéines de la capside
Biosynthèse de virus à ARN sb+
- Réplication de l’ARN viral par l’enzyme ARN polymérase ARN-dépendante (Transcription du brin + d’ARN viral en brin - d’ARN et transcription du brin - d’ARN en d’autres brins + d’ARN)
- Traduction et synthèse des protéines virales (les nouveaux brins d’ARN jouent le rôle d’ARNm pour la synthèse des protéines [de la capside] ou sont incorporés en tant que génomes dans les capsides.)
Biosynthèse de virus à ARN sb-
- Réplication de l’ARN viral par l’enzyme ARN polymérase ARN-dépendante (Transcription du brin - d’ARN en brin + d’ARN, qui fait office d’ARNm. Cet ARNm sert de matrice pour la production de brins - d’ARN additionnels)
- Traduction et synthèse des protéines virales (Incorporation des brins - d’ARN dans les capsides en tant que génome. L’ARNm est aussi traduit en protéines [de la capside])
Biosynthèse de virus à ARN db
- Réplication de l’ARN viral par l’enzyme ARN polymérase ARN-dépendante (Production de l’ARNm dans la capside et libération dans le cytoplasme; transcription de l’ARNm en brins - d’ARN)
- Traduction et synthèse des protéines virales (Formation de l’ARN db à partir de la réunion d’un brin + d’ARNm et d’un brin - d’ARN, qui sers incorporé dans la capside en tant que génome. ARNm est aussi traduit en protéines [de la capside])
Particularités de la famille des rétrovirus
- Enveloppés, capside icosaédrale, ARN sb+ (2 copies)
- Présence d’une transcriptase inverse (ARN en ADNsb en ADN db)
- Cause des tumeurs et leucémies
Pénétration et biosynthèse des rétrovirus
Pénétration par fusion des membranes virales et cellulaires. Décapsidation; liberer les deux brins d’ARN du génome viral et enzymes virales (transcriptase inverse)
- Transcription de l’ARN viral en ADN par la transcriptase inverse, puis formation d’ADN db viral.
- Pénétration de l’ADN viral dans le noyau et intégration à un chromosome de la cellule hôte sous la forme d’un provirus. Peut se répliquer indéfiniment avec l’ADN de la cellule hôte
- Transcription du provirus menant à la production de 2 types d’ARN (celui qui tiendra lieu de génome pour les nouveaux rétrovirus et celui qui codera pour la synthèse protéique)
Infection latente particularités
- Virus latents; peuvent causer un infection aigue avant d’entrer en dormance
- Pas de symptômes visibles chez l’hôte lors de la latence
- Mécanismes possibles pour la latence (molécule virale circulaire dans le cytoplasme ou provirus)
Infection persistante ou chronique particularités
- Infections virales avec des symptômes récurrents ou qui persistent dans le temps
- Surviennent quand le corps ne peut pas éliminer le virus, habituellement fatal
Mécanismes possibles de persistance des virus
- Prévenir l’apparition d’antigènes viraux à la surface des cellules hôtes
- Interférer avec les cellules immunitaires directement
- Diminuer l’expression des gènes viraux
- Muter rapidement pour modifier les antigènes viraux
Bactériophage particularités
- Virus infectant les bactéries ou archées
- Génome d’ADN ou ARN; sb ou db
- Spectre d’hôte limité (parfois une seule souche)
- «Organismes» les plus retrouvés sur la planète
- Potentiel pour traiter les infections bactériennes
Culture des bactériophages (matériel nécessaire et dénombrement des plages de lyse)
- Matériel = Bactériophages, souche bactérienne susceptible, milieu de culture gélosé
- Dénombrement = unité utilisée est UFP (unité formatrice de plage). Possible de bâtir une courbe de croissance. Plages de lyses = nb de colonies. Entre 30 et 300
Réplication des bactériophages
(Mêmes étapes générales que les virus animaux)
Variations existent selon la nature différente de leurs hôtes:
- Attachement
- Pénétration/lysogénisation
- Biosynthèse
- Maturation
- Libération
Mécanismes de réplication (2)
cycle lytique et cycle lysogénique
Cycle lytique étapes
- Attachement; le phage se fixe aux sites récepteurs de la bactérie hôte
- Pénétration; le phage perce la paroi de la bactérie hôte et injecte son ADN.
- Biosynthèse; l’ADN du phage dirige la synthèse des constituants viraux en détournant le métabolisme de la bactérie hôte
- Maturation; les constituants viraux sont assemblés en virus
- Libération; la bactérie hôte se lyse et libère les nouveaux virus
Cycle lysogénique étapes
- Attachement; le phage se fixe sur la cellule hôte et injecte son ADN
- L’ADN du phage prend forme circulaire (peut entrer en cycle lytique ou lysogénique)
- L’ADN du phage s’intègre au chromosome bactérien, devenant un prophage
- En se répliquant, la bactérie lysogène reproduit le prophage (nombreuses divisions cellulaires)
- Le prophage peut s’exciser du chromosome bactérien pour entamer un cycle lytique
Lysogénisation
Lorsqu’un prophage est présent;
- Rend les bactéries immunes contre ce phage
- Il y a conversion phagique de la bactérie et production de toxines
- Échanges génétiques
Thérapie par les phages
Utilisation d’un bactériophage pour traiter une infection bactérienne
- spécifique; moins de chances d’avoir des effets non désirés
- amplification; une bactérie infectée par un phage va en relâcher 10-100
Pourquoi est-ce que la thérapie par les phages est-elle seulement utilisée en dernier recours?
- Préparation plus ou moins facile
- Non résistant à l’Acidité gastrique
- Détail du traitement inconnu
- Résistance aux phages
- Possibilité de transfert de matériel génétique (transduction)
(Bonne idée, mais encore beaucoup de recherches à faire. Pas totalement accepté)
Autres agents pathogènes non vivants (3)
- Viroïdes
- Prions
- Virusoïdes
Viroïdes particularités
- Particules infectieuses d’ARN plus petites qu’un virus et sans capside ni enveloppe
- Un petit ARN circulaire trouvé dans le noyau de la cellule hôte; se réplique grâce à la machinerie de l’hôte.
- Aucune production de protéines à partir de cet ARN
- Interfèrent avec la maturation des ARNm ou l’expression normale des gènes au niveau des ARNm
- Causent des maladies chez les végétaux
Prions particularités
- Particules infectieuses excessivement petites causant des maladies neurologiques dégénératives
- Protéine normale des membranes ayant une mutation affectant sa structure tertiaire
- Accumulation des protéines déficientes causent la mort des cellules du cerveau et créée des trous dans les tissu
- Très résistants, mais sensibles aux agents dénaturants
- Peut se transmettre d’un hôte à l’autre
- «Réplication» possible (protéine mutante entraîne les autres protéines normales à se comporter de la même façon et tuera la cellule)
Mayer
Maladie de la mosaique du tabac est une maladie infectieuse, mais n’est pas capable de cultiver le mo pathogène responsable
Ivanovsky
Premiere preuve que la maladie est causée par un agent infectieux non-bactérien - particule infectieuse n’est pas retenue dans un filtre de Chamberland
Quelles sont les phases de croissance des bactériophages
- Phase d’éclipse (nombre de bacteriophages descend jusqu’à 0 car sont dans les cellules hôtes)
- Libération des particules virales de la cellule hôte
- Phase aiguë de l’infection (nombre de bactériophages augmente jusqu’à son max, puis redescend jusqu’à 0)
