Semaine 6 : Picornaviridae + poliovirus + Covid Flashcards
1
Q
Picornaviridae : caractéristiques ?
A
- Pas d’enveloppe
- Génome ARNsb+
- Pathogènes importants (ex : FMDV : premier virus animal découvert)
2
Q
Classification des Picornaviridae?
A
Classe : Pisoniviricetes
Ordre : Picornavirales
68 genres et 158 espèces dans la famille des picornaviridae
3
Q
Classification Baltimore des Picornaviridae?
A
Type IV : ARNsb+ → ARNsb- (intermédiaire) → ARNm
4
Q
Structure des Picornaviridae?
A
- Simple (coquille de protéines + génome ARN nu)
- Pas d’enveloppe
- Capside icosaédrique : composée de protomères
5
Q
Pourquoi les Picornaviridae sont insensibles aux solvants organiques?
A
Car ces dernier défont les lipides; or, cette famille de virus ne possède pas d’enveloppe lipidique.
6
Q
Quels genres des Picornaviridae sont acidotolérants (pH plus petit que 3)?
A
Cardiovirus et entérovirus
7
Q
Quels genres des Picornaviridae sont acidotolérants (pH plus petit que 3)?
A
Cardiovirus et entérovirus
8
Q
Quels genres des Picornaviridae sont labiles p/r à l’acidité (pH plus petit que 6)?
A
Rhinovirus
9
Q
Capside icosaédrique est composée de protomères. Composition des protomères?
A
4 protéines : VP1, VP2, VP3 et VP4
- VP1, VP2 et VP3 forment une structure en coin qui facilite l’emballage et fournie une coquille de protéines rigides et denses
- VP4 : dans la surface interne de la capside = stabilisation capside
10
Q
Surface du poliovirus et du rhinovirus?
A
Topographie ondulée
- Plateaux en forme d’étoiles entourés par des canyons (canyon : peut être le site de liaison au récepteur parfois
11
Q
Par quoi est déterminé le sérotype viral des Picornaviridae?
A
Par l’extrémité C-terminale des protéines de la capside sur la surface externe du virion (VP1, VP2 et VP3)
12
Q
Structure du génome des Picornaviridae?
A
- Variations entre 7000 à 8800 nt : un seul long ORF (forme des protéines virales individuelles)
- Caractéristique unique : présence de VPg (protéine en 5’)
- Région 5’ (non-codante) : très structurée, contient des régions qui contrôlent la réplication du génome et la traduction
- Extrémité 3’ : structurée, queue polyA (100 nt), contrôle de la synthèse de l’ARN
13
Q
Les 9 étapes de la réplication des Picornaviridae?
A
- Attachement
- Entrée et décapsidation
- Traduction
- Transformation des protéines
- Synthèse du brin -
- Synthèse du brin +
- Traduction
- Morphogénèse
- Libération de la cellule
14
Q
Combien de temps cycle de réplication des Picornaviridae?
A
5 à 10h
15
Q
Réplication Picornaviridae : attachement?
A
- Infection commence quand virus se fixe à un récepteur (molécules de surface) sur la membrane plasmique (canyon ou plateau)
- Architecture de surface variable détermine les modes d’interactions entre les récepteurs des cellules
16
Q
Le poliovirus se lie à quel récepteur? Le FMDV?
A
- Récepteur type Ig
- Intégrine
17
Q
Réplication Picornaviridae : entrée?
A
- Virus est introduit dans la cellule par la voie endolytique (cytoplasme = site de réplication)
- Attachement lié à la libération du génome : changements de conformation qui conduisent à la libération du génome
18
Q
Suite à l’attachement, quels sont les changements de conformation qui conduisent à la libération du génome?
A
- Endocytose = faible pH : déclenche libération de l’ARN de la capside (ex : FMDV)
- PV : attachement entraîne la transformation de la particule dans une structure intermédiaire qui peut faire des pores dans la vésicule.
19
Q
Réplication Picornaviridae : traduction?
A
- ARNm doit être traduit
- ARN viral : pas de coiffe en 5’ = IRES en 5’-UTR afin de pouvoir positionner le ribosome
- Traduction dépendante de l’IRES ne nécessite pas de coiffe en 5’
20
Q
Initiation de la traduction cellulaire des Picornaviridae?
A
- eIF3 recrute le ribosome sur l’ARNm via SU 40S (grâce à l’interaction eIF4G + IRES)
- eIF3 se lie à eIF4G qui fait partie du complexe eIF4A + eIF4E
- eIF4A = hélicase, eIF4E = positionne la SU 40S du ribo sur l’ARNm (se lie habituellement avec la coiffe en 5’)
21
Q
Pourquoi certains picornavirus clivent eIF4G?
A
Pour que eIF4G ne puisse plus se lier à eIF4E = pas de traduction des ARNm de la cellule
22
Q
Réplication : polyprotéine?
A
Grosse protéine clivée par des protéases virales = synthèse de plusieurs protéines à partir d’un seul génome.
22
Q
Réplication : polyprotéine?
A
- Grosse protéine clivée par des protéases virales = synthèse de plusieurs protéines à partir d’un seul génome
- Protéases virales se dégradent par auto-clivage
- Polyprotéine est clivée dès que les séquences des protéases sont traduites
23
Q
Structure de la polyprotéine des Picornaviridae?
A
Divisée en 3 régions : P1, P2 et P3
- P1 : code pour protéines de la capside
- P2 et P3 : codent pour des protéines associées à la transformation des protéines et à la réplication du génome
24
Réplication : protéases virales qui clivent la polyprotéine?
- 2A pro : clive P1 du reste de la polyprotéine
- 3C pro et 3CD pro : clivage secondaire dans P1, P2 et P3
- Clivage de VP0 en VP2 et VP4 (protéines structurales) = étape finale
25
Avantage de la stratégie de la polyprotéine?
L'expression peut être contrôlée par la vitesse et le degré de traitement
ex : production de la protéine de capside peut être contrôlée en régulant la concentration de 3CD pro → 3CD pro doit être clivée pour permettre la réplication de l'ARN
26
Réplication : synthèse de l'ARN?
- ARN viral (RdRp) est synthétisé par l'ARNpol (3D pol) → nécessite un gabarit d'ADN et une amorce
- RdRp = main, site actif = paume
- Brin + = synthétisé 30 à 70x plus que le brin - intermédiaire
27
Picornaviridae :
Qu'est-ce qui amorce la synthèse de l'ARN par la RdRp?
Une version modifiée de la protéine VPg
28
Réplication du poliovirus : combien de copies du génome sont produites par l'intermédiaire du brin - de la cellule?
50 000 copies
29
Infection par Picornaviridae (synthèse de l'ARN) : conséquence sur la cellule?
Destruction de l'appareil de Golgi et du RE
30
Réplication de l'ARN viral des Picornaviridae?
Site : vésicules du cytoplasme
- Réplication dans vésicules aux membranes = concentration locales élevées de composants de réplication
- Protéines 2C et 3AB amènent les complexes de réplication aux vésicules
31
Génome des Picornaviridae = ARNm et gabarit de la synthèse de l'ARN -. Comment la polymérase (RdRp) et le ribosome évitent les collisions?
- Les deux procédés ne sont pas simultanés
- Protéines qui stimulent la production IRES dépendant sont clivées par la protéase virale 3C pro
- Traduction est régulée à la baisse et les ribosome sont retirés de l'ARNm, permettant le passage sans entrave de la polymérase.
* Pendant que la réplicase est traduite, on crée une protéine qui calme la traduction
32
Protéines accessoires du génome des Picornaviridae : 2A, 2B et 2C?
- 2A : clive la polyprotéine et stimule la synthèse du brin - de l'ARN
- 2B : stade précoce de la synthèse de l'ARN viral, formation de vésicules et libération des virus de la cellule
- 2C : initie synthèse brin - = hélicase qui dirige les complexes de réplication vers les membranes des vésicules
33
Protéines accessoires du génome des Picornaviridae : 2BC, 3AB et L?
- 2BC : formation de vésicules
- 3AB : ancre la Vpg dans des membranes pour l'étape d'amorçage de la synthèse de l'ARN
- L : juste par les picornavirus, protéase impliquée dans clivage de la polyprotéine
34
Pourquoi beaucoup de diversité dans les Picornaviridae?
- ++++ erreurs (1 nt sur 1000)
- Recombinaisons fréquentes
35
Pourquoi +++ erreurs de la polymérase chez les Picornaviridae?
- Mauvaise incorporation des bases de l'ARN pendant l'élongation
- ARN pol n'a pas de fonction de correction
MAIS taux d'erreur = maximise diversité et adaptabilité
36
Que sont les quasi-espèces de virus à ARN?
Populations de virus à ARN existent sous forme de mélanges de plusieurs génomes différents
37
Picornaviridae se recombinent fréquemment. Comment?
- Entre 2 virus parentaux qui ont un % élevé de similitude des nt
- Recombinaison par template switching lors de la synthèse du brin -
38
Recombinaison par template switching?
- La polymérase copie l'extrémité 3' brin + parent, change de gabarit et continue synthèse sur l'autre brin + parent → pourrait être déclenché par une pause de la polymérase pendant allongement de la chaîne
39
Comment se fait l'assemblage des Picornaviridae?
- P1 est clivée en VP0, VP3 et VP1 par CD3 pro
- 5 protomères s'assemblent en pentamères, qui s'assemblent en capsides vides
- ARN entre dans la capside
- Clivage de VP0 en VP2 et VP4 = production de la particule infectieuse finale et ↑ de sa stabilité = acquisition de l'infectiosité
40
Comment est l'assemblage des picornavirus?
Très spécifique, juste les génomes d'ARN + sont emballés
41
Assemblage des picornavirus : comment l'ARN entre dans la capside?
2 hypothèses :
1. ARN est vissé dans la particule
2. Pentamères s'assemblent avec l'ARN
42
Effet des picornavirus sur leurs hôtes?
- Inhibition de la traduction par clivage de facteurs de transcription
- Séquestration de l'ARNm dans les p-bodies et les granules de stress : granules sont désagrégés par les protéines virales
- Inhibition du traffic nucléocytoplasmique par la protéolyse des pores nucléaires
- Perturbation du transport des protéines sécrétoires et membranaires plasmatiques
43
Libération des picornavirus de la cellule hôte?
Virus déclenche l'apoptose en libérant les particules pendant que les cellules se désintègrent (cellules plissent, deviennent ridées)
44
Caractéristiques du poliovirus?
- Capside de 30 nm, icosaédrique
- Pas d'enveloppe
- Génome ARNsb+ de 7500 nt
- Responsable de la polyomyélite
45
Classification du poliovirus?/
- Famille : Picornaviridae
- Genre : Enterovirus
46
Poliomyélite?
- Maladie ancienne
- Virus peut se multiplier dans plusieurs tissus
- ++ porteurs asymtomatiques
- Infection intestin, mais virus peut migrer dans système nerveux
47
Les deux vaccins contre la polio?
- Vaccin inactivé de Salk (IPV) : voie intramusculaire
- Vaccin vivant atténué de Sabin (OPV) : voie orale
*Les deux = production d'anticorps anti-PV
48
Effet du poliovirus sur les tissus ?
- Effets cytopathiques distinctifs sur les cellules après 1 à 7 jours
- Arrondissement + rétrécissement des cellules
- Dégénérescence des cellules
49
Gamme d'hôte du poliovirus?
- Hôte naturel : humain
- Peut infecter des primates de l'ancien monde, mais infections asymptomatiques
- Grands singes = symptômes après l'infection
50
Pathogénèse du poliovirus?
- Récepteur du PV = CD155 (glycoprotéine transmembranaire)
- Site primaire réplication PV : intestins, après entre dans circulation sanguine
- PC entre dans système nerveux central : se réplique dans les ¢ de la corne ventrale (moelle épinière)
51
Facteur principal régulant de la gaamme d'hôtes naturelle du PV?
La spécificité du PV pour CD155
52
Pourquoi les cellules de la corne ventrale (moelle osseuse) sont sensibles au poliovirus?
Puisqu'elles sont incapables de générer une réponse immunitaire suffisamment forte et rapide suite à l'infection
53
Réponse immunitaire de l'humain contre le PV?
Réponses immunitaires innées et adaptatives : réponse d'anticorps forte et durable, mais infection secondaire de l'intestin peut se produire
54
Virulence du poliovirus?
Le type sauvage est plus neurovirulent, car différences dans la région 5'UTR (emplacement de l'IRES) : changement de 1 nt dans cette région entraîne plus de virulence chez un virus préalablement atténué
55
Persistance du PV?
- Infection chronique sous certaines conditions → ex : immunodéprimés ou immunocompétents
56
Épidémiologie du PV?
- Facteur le + déterminant : âge!! enfants
- Première infection est la plus productive et la plus virulente
- Infections chez les enfants ++ dans endroits avec mauvaises conditions sanitaires
- Maladie paralytique (SNC) : pays avec meilleures conditions sanitaires (car première exposition au virus est plus tard)
57
Principale voie de transmission du PV?
Voie féco-orale, humains = principal réservoir
58
Caractéristiques cliniques du PV?
- Plupart des infections sont asymptomatiques
- Symptômes : fièvre, signes gastro-intestinaux
- 1/200 : poliomyélite paralytique → paralysie limitée aux extrémités du tronc, destruction des cellules de la matière grise dans le SNC
59
Vaccin Salk contre PV: avantages et inconvénients?
Avantages :
- Sécuritaire : virus inactivés
- Immunité dans tous les tissus
Inconvénients :
- Nécessite injections répétées
- $$$
60
Vaccin Sabin contre PV: avantages et inconvénients?
Avantages
- Délivancre orale
- Peu $$
Inconvénients
- Virus peut muter dans formes virulentes
- Virus excrété dans l'env. = épidémies
61
Les coronavirus : caractéristiques?
- Virus à ARN enveloppés
- Infectent les mammifères et les oiseaux
- Frange de spicules = couronne
- Génomes les plus grands de tout type de virus à ARN
- Provoquent maladies respiratoires et gastro-intestinales significatives
- Inclut les SARS coronavirus et les MERS coronavirus
62
Classification des coronavirus?
- Famille : coronaviridae
- Ordre : Nidovirales
- Classe : Pisoniviricetes
- Sous-famille : orthocoronavirinae
63
Caractéristiques distinctives des coronavirus?
- Particule enveloppée avec spicules de surface
- Gènes de la polymérase réunis dans groupes monophylétiques
- Nucléocapside composée d'ARN + 1 seule protéine de capside
- Génome : ARNsb+ avec coiffe en 5' et queue poly-A en 3'
- Organisation identique du génome parmi les genre
64
Virion coronavirus?
- Pléomorphique
- Diamètre variable : 118-136 nm
- À l'intérieur du virion (sous l'enveloppe) : nucléocapside à symétrie hélicoïdale → génome d'ARN + nucléoprotéines (N)
65
L'enveloppe des coronavirus est composée de quoi?
- Bicouche lipidique
- Protéines membranaires (M) : donne la forme
- Protéines d'enveloppe (E) : essentielles pour l'infectivité
- Protéines de spicules (S) : 20 nm de lon, attachement
66
Génome des coronavirus?
- Taille : 26-32 kb
- ARN génomique traduit = polyprotéines 1a et 1b = traitées pour former complexe d'ARN polymérase
- Protéines structurales sont codées par 6 ARNm
- Au départ : juste le premier ORF de chaque ARNm traduit
67
Cycle de réplication des coronavirus : 11 étapes?
1. Attachement via récepteur
2. Libération nucléocapside dans cytoplasme (fusion membranes)
3. Génome viral produit : polyprotéine 1a et 1b
4. ARNsg - sont synthétisés
5. ARNm + séquence Leader = gabarit pour production de protéines structurales et membranaires (traduction protéines structurales)
6. Protéines traduites se déplacent vers site d'assemblage viral (RE + golgi)
7. ARN pleine longueur - = réplication en brins +
8. Encapsidation
9. Nucléocapside bourgeonne = membrane avec protéines virales
10. Particules virales transportés dans vésicules vers MP
11. Libération des virions par exocytose
68
Comment se fait l'attachement du coronavirus à sa cellule hôte?
Protéine Spike se lie à un récepteur de surface cellulaire : fusion de la membrane virale et cellulaire (car faible pH) se produit à la surface ou dans endosome
69
Comment se produit la traduction du génome viral des coronavirus?
Polyprotéines sont clivées pour produire ++ protéines :
- RdRp
- Protéines altérant membranes cellulaires = sites de synthèse d'ARN viral
- Enzymes synthétisant coiffe en 5'
- Exonucléase : relecture et corrections
70
Coronavirus : production d'ARNsg -?
ARNsg- sont traduits en ARNm + séquence Leader = protéines
71
Quel est le principal facteur déterminant la gamme d'hôtes et du tropisme tissulaire du coronavirus?
L'interaction entre la protéine S et le récepteur de la cellule → les coronavirus se lient à une variété de protéines de surface cellulaire
- SARS2 = ACE2
72
Comment se produit la décapsidation des coronavirus?
- Déclenchée par la liaison au récepteur, le clivage de la protéine S et par exposition à faible pH → fusion avec MP ou entrée par endocytose via endosome
- Changement de conformation de la protéine S = fusion des membranes = libération du contenu du virion dans cytoplasme
73
Première étape de la réplication du coronavirus? (après libération de la nucléocapside dans le cytoplasme)
Traduction du gène de la réplicase de l'ARN génomique
- Mécanisme : « changement de cadre de lecture par le ribosome », c'est quand le ribosome recule d'un nt pendant traduction de l'ARN viral
- Passage de L'ORF 1a à ORF 1b= assure production d'une bonne proportion de composants de réplicase
74
Réplication des coronavirus :
Changement de cadre de lecture causé par le ribosome = résultat de 2 facteurs, lesquels?
1. Séquence glissante en amont de la jontion des gènes 1a et 1b
2. Structure secondaire dans le génome appelée pseudo-noeud d'ARN
75
Réplication des coronavirus :
Les polyprotéines 1a et 1b?
Auto-protéolytiquement clivées en protéines distinctes
- Forment complexe de la réplicase
- Interfèrent avec synthèse des protéines de l'hôte
- Formation de vésicules dans cytoplasme = lieux de la réplication de l'ARN viral + transcription des gènes viraux
76
Réplication des coronavirus :
Principaux composants du complexe de réplication d'ARN?
- RdRp
- Hélicase
- Primase
- Protéines : synthèse coiffe 5'
- Exonucléase : capacité de relecture
77
Réplication des coronavirus :
Synthèse d'ARN viral par la réplicase mène à..?
Mène à la réplication du génome d'ARN et à la transcription de multiples ARNsg + séquence Leader
78
Réplication des coronavirus :
que sont les ARN leader?
Séquence identique à l'extrémité 5' du génome qui est. jointe à un ARN identique à un segment de l'extrémité 3' du génome.
79
Les ARNsg ont quelle caractéristique unique?
Partagent tous une séquence régulatrice de la transcription (TRS) identique → initie la synthèse d'ARN
80
Qu'est-ce qui sert de gabarit pour la synthèse d'ARNsg?
Les intermédiaires de brin négatif
81
Syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS)?
- Épidémie en arabie-saoudite
- Virus zoonotique (dromadaires)
- Symptômes gastro-intestinaux
- Mortalité : 35%
82
SRAS-Cov 2 : caractéristiques?
- Genre : Betacoronavirus
- Sous-genre : Sarbecovirus
- Génome : 29 000 nt, ARNsb+
- Virion : 100 nm diamètre
- ACE2 : récepteur
83
Génome SARS Cov 2 est identique à quoi?
À un coronavirus d'une chauve-souris fer-à-cheval du genre Rhinolophus
84
Comment SARS Cov 2 est entré dans la population humaine?
Par un évènement zoonotique peut-être, détails inconnus
- Virus de chauve-souris?
- Hôte intermédiaire, évolution?
- Virus de chauve-souris, pangolin, humain
85
Comment se produit la transmission du SARS Cov 2?
Par exposition à des gouttelettes respiratoires= infection lorsqu'il y a inhalation ou dépôt sur les muqueuses
- Parfois, propagation par voie aérienne, rarement par surfaces contaminées
86
Maladie au coronavirus? (COVID)
- Phase asymptomatique : infection des ¢ épithéliales nasales des voies respiratoires supérieures
- Phase précoce : jours 1-10, pneumonite
- Phase tardive : jours 7-10, maladie grave qui implique la destruction de la barrière épithéliale-endothéliale et hyperinflammation dans les cellules épithéliales alvéolaires
87
Manifestations extrapulmonaires du COVID-19?
Parfois, effets délétères sur d'autres systèmes organiques. Symptômes qui durent des semaines/mois (neuro, rénal, cardiaque...)
- COVID longue : conséquences à long terme
88
Les 4 facteurs qui augmentent les risques de COVID longue?
1. Niveaux élevés d'ARN viral au début d'une infection
2. Présence de certains auto-anticorps
3. Réactivation du virus d'Epstein-Varr
4. Diabète de type 2
89
Comorbidités qui aggravent la COVID-19?
Obésité, hypertension, diabète, cancer et maladies coronariennes
90
Les 4 grands types de vaccins contre COVID-19?
- Vaccins génétiques
- Vecteurs viraux (vecteurs adénovirus)
- Protéiques
- COronavirus inactivés/atténués
Vaccins approuvés : Moderna, Pfizer, J&J, Novavax et AstraZeneca
91
Meilleur vaccin pour prévenir COVID-19?
Vaccins génétiques : Moderna et Pfizer
Vaccins à ARN : ARNm codant pour la spicule est dans une nanoparticule lipidique, qui sont injectées dans les cellules musculaires
Transport dans la cellule par endocytose, et l'ARN est libéré dans cytoplasme où il est traduit en spicules
92
Comment les vaccins à ARN renforcent le système immunitaire?
fragments d'ARNm injectés dans cellules sont reconnus par les APC = détection par LT auxiliaires = activation cellules immunitaires (LB qui peuvent se lier aux antigènes, production anticorps et activation des LT cytotoxiques)
93
Comment fonctionnent les vaccins à base de protéines?
En apprenant au système immunitaire à fabriquer des anticorps contre la spicule (+adjuvant qui attire ¢ immunitaires)
- Une version modifiée du gène de la spicule est insérée dans un vecteur de baculovirus qui infecte ensuite les cellules et produit les spicules à la surface cellulaire
94
Variant omicron : le plus important?
- Porte environ 50 mutations (30 dans gène spicule)
- Mutations dans la spicule entraînent une liaison plus efficace des récepteurs, une fusion entre la membrane cellulaire et l'enveloppe + capacité accrue à échapper aux défenses cellulaires
- Détecté dans plus de 170 pays
