UA 1 Flashcards
Virus definition
o Entité biologique la plus abondante
o Particule infectieuse la plus petite ? (pas vrai pour tous les virus)
o Parasite intracellulaire obligatoire
o Dépend de la cellule hôte pour la réplication virale
o Le matériel génétique viral est composé d’ARN ou d’ADN
Ce qui définit le mieux les virus:
○ Produits par l’assemblage de composantes préformées
○ Sont incapables de se diviser
○ Sont incapables de produire leur propre énergie métabolique ?
(ne peuvent pas faire leur propre machinerie pour faire leur énergie (n’ont pas les gènes pour…. sauf que nvx virus pourrait peut-être) pas de noyau ou mitochondrie)
virion
Particule virale infectieuse
Bactériophage
Virus qui infecte une bactérie
Viroïde
○ Microorganisme à ARNsb circulaire, sans capside protéique ou enveloppe (seulement ARN)
○ Réplication autonome
○ Infectent les plantes
Virusoïde
réplication requiert la présence d’un virus « helper »
(prend la capsule d’un autre virus)
Prion
○ Protéine au repliement anormal (sans matériel génétique)
○ Responsable d’encéphalopathies spongiformes chez les animaux et humains
Obélisques ???
des genre de viroides… serait possiblement capable de faire des protéines
Tailles des virus
différentes tailles et de génomes
20 nm (parvovirus) à 1.5 μm (pithovirus)
taille génomique virus
1,6 kb à 2.5 Mb
enveloppe virus
Virus avec enveloppe virale vs virus « nu »
○ Membrane lipidique (il a emprunter une bichouche PGL) avec protéines / glycoprotéines (c’est ça qui va s’attacher au virus)
Capsides
○ Structure protéique qui protège et protège le matériel génétique viral
○ 2 structures principales:
■ Sphérique/icosaèdrale
■ Cylindrique/hélicoïdale
Capside: architecture cylindrique
agencement de sous-unité protéine identique
c’est donc économique (1 gène de capsine mais peut faire de grande structure, c’est donc cool pour le virus
Architecture icosaèdrale
20 face, triangle équilatérale, chaque triangle a 3 protéine
T=1 quantité de sous unité protéique (3 protéine) par face, donc ici 1x
Fonctions des composantes virales Capside / nucléocapside
○ Protéger le matériel génétique
○ Condenser le matériel génétique
Fonctions des composantes virales enveloppe virale
○ Protège les enzymes requises pour les premières phases de la réplication virale
○ Participe à l’entrée du virus dans la cellule hôte
Fonctions des composantes virales Glycoprotéines à la surface de l’enveloppe
○ Liaison aux récepteurs sur les cellules hôtes
○ Participent à la fusion
○ Antigènes – reconnus par le système immunitaire
Génome viral, caractéristiques possibles
● ADN ou ARN
● Simple brin (monocaténaire) ou double-brin (bicaténaire)
● Linéaire (ARN ou ADN) ou circulaire (ADN)
● Virus à ARN
○ Polarité + (polarité + de l’ARNm)
○ Polarité - (polarité complémentaire / antisens)
○ Double brin
○ Génome ambisens: chaque brin code pour des protéines
● Segmenté
● Diploïde - 2 copies identiques du génome
Les principaux critères de classification des virus:
○ Type, nature et séquence des acides nucléiques
○ Stratégie de réplication
○ Structure des virions
Virus regroupés en (nomenclature):
○ Ordre (-virales)
○ Famille (-viridae)
○ Sous-famille (-virinae)
○ Genre (-virus)
○ Espèce
6 étapes de la réplication virale
- Attachement à la cellule hôte
- Pénétration dans la cellule hôte
- Libération du génome et enzymes dans le cytoplasme de la cellule hôte
- Production des composantes virales
- Assemblage
- Sortie du virus de la cellule hôte
Étape 1: attachement à la cellule hôte
● Liaison glycoprotéines virales aux récepteurs des cellules
hôtes
● Affinité pour certains récepteurs sur les cellules: tropisme
Tropisme
Affinité d’un virus pour certaines cellules ou organes
○ Médiée par attachement via récepteurs / co-récepteurs
○ Expression gènes viraux parfois plus facile dans certains
types cellulaires
capacité à infecter
Pénétration dans la cellule hôte
○ Fusion directe: Entrée par fusion avec la membrane plasmique
○ Endocytose médiée par interaction avec un récepteur
(plusieurs mécanismes): par endocytose, plusieurs type de vacuole
Étape 3 – Libération du génome
● Parfois étape simultanée à l’étape 2
● Libération dans le cytoplasme:
○ matériel génétique
○ enzymes clés requises pour les premières étapes de réplication du matériel génétique
ex:
-injecte directement dans le cytoplasme
-injecte de la vacuole
-fusion avec la vacuole et libération (svt créer en changement le pH)
-garde la capside et l’utilise pour la réplication virale
Étape 4 - Production des composantes virales
● Sites de réplication virale
○ Dans le cytoplasme ou noyau cellulaire
quels Virus produisent leurs composantes dans le cytoplasme
■ Majorité des virus à ARN (sauf rétrovirus et influenza)
■ Poxvirus
quels Virus produisent leurs composantes dans le noyau cellulaire
■ Virus à ADN (sauf poxvirus)
■ Rétrovirus (ex: VIH)
■ Influenza
Composantes à produire lors de la réplication du virus
○ Transcription (ARN messager)
○ Traduction (protéines)
○ Réplication matériel génétique
Synthèse d’ARNm : scénarios possibles
● Virus ADN double brin
● Virus ADN simple brin
● Virus ARN simple brin, polarité +
● Virus ARN simple brin, polarité –
fonctionnement ● Virus ADN double brin
Transcription en ARNm
fonctionnement
● Virus ADN simple brin
ADN polymérase de l’hôte produit de l’ADN = double brin à ARNm
fonctionnement
● Virus ARN simple brin, polarité +
ARN utilisé directement comme de l’ARNm
fonctionnement
● Virus ARN simple brin, polarité –
○ ARN polymérase ARN-dépendant (virale)
○ ARN polarité - devient à ARNm
ARN polarité -: ARN qui a un sens de lecture inverse, donc a besoin d’être traduit
ARNm = ARN +
Rétrovirus (ex: VIH): cas synthèse ARNm particulier
○ ARN simple brin + devient ADN simple brin - devient ADN double-brin devient intégration dans l’ADN de la cellule hôte devient ARNm
○ Enzymes virales impliquées:
■ transcriptase inverse, intégrase (c’est elle qui intègre adn)
Hépatite B: cas synthèse ARNm particulier
○ Double-brin ADN devient ARN simple brin devient ADN
○ Enzymes virale impliquée:
■ ADN polymérase (activité ADN polymérase et transcriptase inverse (donc une cible similaire avec VIH))
Production des protéines virales: optimisation
les virus on évoluer pour maximiser leur matériel codant pcq limite d’espace
ex: un locus=plusieurs gènes= plusieurs protéines
Comment optimiser la production virale
-un différent n terminal (donc commence à lire à une différente place, mais même codon d’arrêt)
-différent codon de départ et d’arrêt mais même locus
-différent codon d’arrêt (codon stop qui peut être lu de facon alternative)
-pour un même ARNm, le ribosome change de cadre de lecture durant la lecture, exemple, le ribosome recule d’une base et boom ca change la protéine produite
-tu change ton cadre de lecture, tu changes la séquence de 3,3,3 tu shift de X base, ce qui change les codons
Interactions entre les virus et la cellule hôte
quand le virus rentre dans la cellule, la cellule a plein de façon de faire pour stopper le virus, le virus qui survit est capable de moduler plusieurs pathways pour son avantage et bypass les systèmes de défense
ex: répons immune, apoptose, cycle cellulaire, interféron, expression des gènes
Mutations virales Aléatoire
○ Erreurs lors de la réplication du matériel génétique
○ Plus fréquentes avec virus ARN
■ Virus ADN: ≈ 10-8 to 10-6
substitutions/nucléotide/cellule infectée
■ Virus ARN: ≈ 10-6 to 10-4
substitutions/nucléotide/cellule infectée
Pression sélective mutation virale
○ Induit par présence d’antiviraux (ex: lorsque adhésion sous-optimale/ dose)
○ Seules les souches résistantes
persistent
Lien entre erreur et taille du génome
plus le génome est grand, moins on fait d’erreur
pourquoi: un virus qui a petit génome peu se permettre d’avoir bcp de mutation pcq ratio mutation/génome reste viable
on gagne de l’activité exonucléase (protéine qui peut aller corriger des erreurs, changer une base), alors là ont peut aller chercher un plus grand génome
Assemblage virus
Formation de la nucléocapside / capside et assemblage du génome
○ Peut survenir dans le noyau, à la membrane plasmique où au niveau d’autres membranes cellulaires (selon le virus)
si encapsuler, vole une bicouche à une structure
Maturation virus
modifications qui permettent la formation d’une particule infectieuse à partir des virions immatures
○ Impliquent souvent des changements structuraux de la
capside
○ Action de protéases virales ou cellulaires
Étape 6 – sortie du virus
● Virus sans enveloppe
○ Libération du virus lors de la lyse de la cellule hôte
○ Exocytose
● Virus enveloppé:
○ Bourgeonnement au niveau d’une membrane cellulaire
VIH caractéristiques
● Famille Retroviridae
● Diploïde: 2 brins d’ARN
identiques 9.2 kb à polarité
positive
● Virus enveloppé
● Capside icosaèdrale
● Tropisme lymphocytes T CD4+
Cibles médicamenteuses du VIH
-Protéase
-Transcriptase inverse (elle se trouve dans la capsule pour que la réplication fonctionne)
-Intégrine
donc 3 enzymes spécifiques au VIH et des étapes critiques de la réplication
VIH: pathogénèse
1-première infection
2- syndrome de l’infection aigue par le VIH, vaste dissemination du virus dans l’organisme et duplication du VIH dans les organes lymphoides
3- période de latence
4-symptomes généraux (SIDA)
5-mladie opportuniste et mort
Rétrovirus endogènes
il y a des millions d’années, les cellule germinale a été infectée, puis ça a passé d’une génération à une autre. Elles font maintenant partie de notre génome
Il faut que le génome soit aller dans les cellules germinale
Virus de l’hépatite B caractéristiques
● Famille Hepadnaviridae
● Génome ADN circulaire 3.2 kb
partiellement à double-brin -(lorsqu’il rentre dans la cellule, c’est là ou le double-brin va être complété)
-petit génome
● Virus enveloppé
● Capside icosaèdrale
● Affinité pour le foie
-ADN va rester dans le foie
Enzyme clé Hep B
-utilise l’ARN pour faire l’ADN
○ ADN polymérase virale:
■ Activité ADN polymérase et transcriptase inverse
Virus de l’hépatite C caractéristique
● Famille des Flaviviridae
● Génome ARNsb+ linéaire 9.6 kb
● Virus enveloppé
● Capside icosahédrale
● Affinité pour le foie
● 6 principaux génotypes
Traduction médiée par un IRES
augmente la capcité à faire des protéine de VHC, le IRES: va chercher/recruter le ribosme, bypass le besoin de structure cap, donc bypass la machinerie
Virus de l’hépatite C: cibles thérapeutiques
NS5B: co facteur ARN polymérase
NS5A: arn polymérase
NS3: protéase
virus qui font la majorité des infections respiratoires (6)
Influenza
○ Parainfluenza
○ Rhinovirus
○ Adénovirus
○ Virus respiratoire syncytial
○ Coronavirus
Influenza caractéristique
● Famille Orthomixoviridae
● Génome ARN segmenté (-)
● Sérotypes A,B,C
A va être classé par les H et N
● 18 sous-types d’hémagglutinine et 11 sous-types de neuraminidase
● Ex: H1N1, H1N2, H3N2
Hémagglutinine (HA) rôle
Attachement du virus influenza à la cellule respiratoire via l’acide sialique
Neuraminidase (NA):
Clivage du lien entre la membrane cellulaire (acide sialique) et le virus de l’influenza lors du bourgeonnement
Dérive antigénique dans le virus de l’influenza
une ou quelques mutations de l’ARN viral de l’influenza produisant des légères modifications des antigènes de surface (H et/ou N) ou autres protéines
Shift antigénique dans le virus de l’influenza
○ Réassortiment / Recombinaison
■ modification majeure des gènes codant pour l’HA et/ou NA
puisque A a plusieurs hôtes, une cellule est infecté par 2 virus différents. Puisque ARN segmenté, lorsque recombine, peut créer des chimères vrm différentes
SRAS-CoV-2 caractéristique
o Famille Coronaviridae
○ Virus enveloppé
○ Nucléocapside hélicoïdale
○ ARN linéaire simple brin polarité
positive ≈ 30 kb
○ Tropisme:
■ Cellules de l’épithélium
alvéolaire
■ Récepteur: ACE2
2 façon de entrer dans la cellule pour la covid
cliver la protéine spike et fusion de virus
ou
si pas la protéase, endocytose du virus
SRAS-CoV-2: traitement
inhibiteur ARN polymerase (remdesivir)
paxlovid (nirmatrelvir boosté à la ritonavir): inhibiteur de la protéase virale
la ritonavir crée une interaction qui augmente les concentration du nirmatrelvir
Endémie
présence d’une maladie à un taux constant au sein d’une population ou d’une région
Épidémie
augmentation du taux d’une maladie sein d’une population ou d’une région
Pandémie
grand nombre d’infections à travers le monde
Taux d’attaque
Proportion des personnes vulnérables qui deviennent infectées au cours d’un intervalle donné
Pathogénicité
Habileté d’un agent infectieux à causer une maladie chez l’hôte
Virulence
○ Capacité relative d’un agent infectieux à cause une maladie chez l’hôte (ex: virus A est davantage virulent que le virus B)
R0: taux de reproduction de base
Correspond au nombre de personnes infectées à partir d’un cas dans une population entièrement susceptible
■ Estimé en prenant en compte principalement de:
● Durée de contagiosité
● Probabilité de transmission lors d’un contact entre une personne
infectée et une personne susceptible
● Le taux de contact
quand commence à avoir de l’immunité, on dit R au temps T
transmission horizontale vs verticale
H: d’une personne à l’autre`
V: mère à enfant
zoonose
transmission d’un virus d’un animal à l’humain
Infection localisée vs disséminée
localisée: une zone du corps
diss: plusieurs organe
Schémas – Pathogénèse virale
-infection aigue puis rien
-infection aigue importante puis réactivation (ex: herpes)
-infection aigue puis infection chronique (hep B)
-Infection aigue, infection persistance puis surpopulation virale (VIH)
-infection chronique lente (augmentation lente) (prions)
Facteurs influençant la présentation clinique d’une onfection par un virus
● Virus, virulence
● Facteurs associés à l’hôte:
○ Réponse immune
○ Prédisposition génétique
○ Âge
○ Grossesse
○ Habitudes de vie (ex. tabagisme et influenza)
○ Comorbidités
Réponse innée:
en premier
neutrophiles, macrophages, cellules
dendritiques, cellules NK, interférons et autres cytokines
réponse acquise
2e
lymphocytes T, lymphocytes B, anticorps
Interférons fonctionnement
● Activité antivirale:
Expression de gènes capables d’interférer avec la réplication virale à de nombreuses étapes
● Activité immunomodulatrice:
○ Augmentation présentation antigénique
○ Activation cellules immunitaires
○ Augmentation de l’expression du CMH
Inhibition de la traduction par la protéine kinase R
on met un frein de la machinerie de production de protéines
réponse antivirale intrinsèque
des protéines présente dans les cellules qui ont des activités antivirales (aller lire diapo 75 ua 1 au moins 1x)
caractéristiques influenza A
- présence de neuraminidase
- protéine M2
- 8 segments ARN
- infection potentiellement sévère
- potentiel de faire des épidémies et pandémie
caractéristiques influenza B
- présence de neuraminidase
- protéine NB
- 8 segments ARN
- infection potentiellement sévère
- potentiel de faire des épidémies
caractéristiques influenza C
- absence de neuraminidase
- protéine HEF
- 7 segments ARN
- infection potentiellement sévère chez les enfants
- potentiel de faire des épidémies mineures/localisées
hôtes influenza A (6)
- humains,
- porc,
- oiseaux,
- animaux marins,
- chevaux,
- chauve-souris
hôtes influenza B
- humain
- phoque
hôtes influenza C
- humains
- porcs
transmission influenza
Inhalation gouttelettes dans l’air
transmission Adénovirus, rhinovirus, coronavirus
Contact sécrétions buccales / nasales
transmission VIH, VHB, VHC, cytomégalovirus, herpès simplex
- Sang,
- sécrétions génitales,
- transmission verticale mère-enfant
