Virologie levon Flashcards
pourquoi on étudie la biologie moléculaire des virus?
trouver médicaments antiviraux et vaccins
transfert horizontal de gènes, c’est quoi
processus dans lequel un organisme intègre du matériel génétique provenant d’un autre organisme sans en être le descendant
virus ont une grande diversité génétique et sont mutés rapidement
vrai
taille des virus?
très petit, plus petit que 300 nm. ne peuvent pas être vus directement au microscope électronique.
premier virus animal identifié?
virus de la fièvre aphteuse, bovin (1897)
c’est quoi un mimivirus?
“Mimicking Microbe Virus”. virus géants.
c’est quoi un virophage?
ex. virophage Spoutnik, virus de virus. composition génétique particulière: gènes de mimivirus, gène de virus d’archée et 2 gènes semblables à bactériophages.
5 critères permettant de différencier un virus d’un autre organisme vivant:
- un seul type d’acide nucléique (ADN ou ARN)
- se reproduit à partir de son seul acide nucléique
- incapable de croitre et de subir divisions binaires
- ne possède aucune info génétique concernant les enzymes du métabolisme intermédiaire producteur d’énergie
- sa multiplication nécessite l’utilisation des structures de la cellules hôte –> ribosomes. (donc virus = parasite obligatoire d’une ¢ vivante)
définition biologique: virus = élément génétique qui se présente sous 2 formes différentes..:
- forme intra¢aire variable
2. forme extra¢aire –> virion (particule virale)
un virion c’est
particule virale complète. représente l’unité structurale du virus
2 élément constants qui constituent le virus:
- génome viral (contient l’ensemble des informations génétiques nécessaires pour la réplication virale)
- capside (coque constituée de protéines virales)
nucléocapside est composée de:
génome + capside.
élément facultatif de la structure de certains virus
enveloppe de nature lipidique (pour virus enveloppés)
rôles capside (et enveloppe)
- protection du matériel génétique contre l’environnement extra¢aire
- pour virus nus: capside sert à l’attachement du virus à la ¢ hôte
- capside porte structures antigéniques
- capside ou enveloppe portent molécules permettant fixation aux récepteurs ¢aires spécifiques, qui déterminent donc l’infectiosité et le tropisme du virus
composition virus simple
nucléocapside seulement
composition virus enveloppés
nucléocapside + enveloppe
3 types de symétrie de capside et 2 exemples pour chaque
- hélicoidale (grippe, mosaique du tabac)
- icosaédrique (adénovirus, polyomavirus)
- complexe (poxvirus, bactériophages)
capside est constituée de:
capsomères (unités protéiques identiques)
capsomères sont constitués de:
protomères (sous-unités protéiques)
capsule icosaédrique, c’est quoi
icosaèdre = ensemble de 20 triangles équilatéraux. formé de pentons (sommets, 5 protomères) et hexons (faces set arrêtes, 6 protomères)
symétrie des phages caudés:
bactériophages encore plus compliqués que les poxvirus.
phages T-pair ont symétrie binaire –> tête icosaédrique et queue hélicoïdale
5 formes de base des particules virales:
- icosaédrique nu
- hélicoïdal nu
- icosaédrique enveloppé
- hélicoïdal enveloppé
- complexe
enveloppe virale est formée de:
combinaison de protéines, lipides et glucides (sucres complexes).
dérive des membranes ¢aires d’origine plasmatique, nucléaires ou autres organites (golgi, RE)
dans les enveloppes virales, on retrouve protéines et glycoprotéines virales.. on les appelle:
spicules ou péplomères. inséré dans la bicouche lipidique.
Rôles des spicules:
ce sont des anti-récepteurs viraux.
- fixation (portent déterminants qui reconnaissent récepteurs ¢aires)
- certains favorisent fusion de l’enveloppe avec membrane ¢aire
- certains ont activité enzymatiques
- un même spicule peut faire reconnaissance (fixation) et fusion successivement.
fonctions de l’enveloppe:
- morphologique
- antigénique
- hémagglutinante
- enzymatique
- site d’attachement au récepteur ¢aire (fixation)
- fusion avec membrane ¢aire (pénétration)
vrai ou faux: l’enveloppe rend les virus plus résistants
faux. les virus enveloppés sont plus fragiles que les virus nus. (ds milieu extérieur sont inactivés par température et dessiccation, ds tube digestif par pH acide et enzymes digestives… les virus nus résistent bcp plus longtemps à ces conditions)
v/f: les virus nus n’ont pas de prédmoinance saisonnière particulière
vrai
v/f: les virus avec enveloppes sont surtout transmis en été
faux. transmis préférentiellement pendant les saisons froides.
l’information génétique est proportionnelle à la taille du virus et du génome viral
petit virus - 3 kb génome - 3 protéines
gros virus - 300 kb génome - 300 protéines
*la plupart des protéines virales sont multifonctionnelles.
4 types possibles d’acide nucléique…
ADN simple ou double brin, ARN simple ou double brin
ARN positifs
sens/polarité positive, peut être traduit directement en protéines (ARNm)
ARN négatifs
sens/polarité négative, brin complémentaire de l’ARNm codant pour les protéines virales. doit être mis en ARN+ avant de pouvoir faire une protéine
Virus à ADN, caractéristiques:
- stable biochimiquement
- stable génétiquement (capable de corriger erreurs)
- taux de mutations très faible.
- sert directement de matrice pour réplication et formation de l’ARNm pour synthèse protéines
Virus à ARN, caractéristiques:
- peu stable biochimiquement
- peu stable génétiquement (incapable de corriger erreurs de recopiage)
- taux de mutations ++ élevé.
- double rôle de matrice pour former d’autres molécules d’ARN (génome) et d’ARNm
arbovirus, c’est quoi
arthropode borne virus. virus qui se transmettent de vertébré à vertébré par un arthropode hématophage
4 critères structuraux majeurs du système universel de classification
- nature de l’acide nucléique
- symétrie de la nucléocapside
- présence ou absence d’une enveloppe
- nombre de capsomèmes (si capside icosaédrique) ou diamètre de la nucléocapside (pour virus hélicoïdaux)
Classification de Baltimore
définit 7 groupes distincts en fonction des particularités du génome
- type d’acide nucléique et
- étapes majeures de la réplication et l’expression des génomes
3 agents infectieux plus simples que les virus
viroïdes
virusoïdes
prions
Viroïdes
une molécules d’ARN simple brin circulaire,
pas de capside
Prions
agentx infectieux de nature PROTÉIQUE. ni un virus ni une bactérie.
absence de matériel génétique.
ex: maladies du cerveau –> encéphalopathies spongiformes
Le prion est une glycoprotéine dont les chaines sont repliées incorrectement
Virusoïde
virusoïde de l’hépatite delta, VHD
(intermédiaire entre virus satellite et viroïde…)
VHD ne code pas pour sa propre protéine de fixation (doit être apportée par virus auxilliaire)
étapes de la réplication virale
- attachement/adsorption
- pénétration/entrée
- décapsidation
- expression des gènes viraux et réplication du génome viral
- assemblage et maturation
- libération
fixation se fait par…
interaction entre récepteur ¢aire et
-protéines capside (si virus nu) ou
-glycoprotéines de l’enveloppe (si virus enveloppé)
présence du récepteur détermine tropisme ¢aire et tissulaire…
3 voies principales d’entrée virale dans l’hôte
- injection (virus nus et bactériophages)
- endocytose
- fusion (seulement virus enveloppés)
fusion de l’enveloppe a lieu quand?
- soit directement à la membrane plasmique après l’attachement
- soit après l’internalisation par endocytose
Assemblage du virus (assemblage des protéines de la capside) se fait où?
- dans le noyau pour les virus à ADN
- dans le cytoplasme pour les virus à ARN
libération du virus, 3 méthodes
- lyse ¢aire (virus nus)
- bourgeonnement cytoplasmique ou nucléaire (virus enveloppés)
libération du virus, cellule infectée produit combien de particules virales?
de 100 à 1000 particules virales. les particules ne sont pas toutes forcément infectieuses…
4 types d’interactions virus-cellules
- interaction abortive
- interaction productive/lytique
- interaction persistante/latente
- transformation ¢aire maligne
infection abortive:
génome incapable de se répliquer, réaction ¢aire précoce prévient réplication du virus
infection persistante:
¢ survit à l’infection produit du virus sans être lysée
interaction productive:
destruction de la ¢ infectée. équivalent in vitro de l’effet cytopathique ou cytopathogène…
transformation ¢aire maligne:
virus avec pouvoir oncogène, induisent formation de tumeurs/cancers –> oncovirus
concept de l’iceberg:
expression désignant la proportion des cas d’une maladie demeurant cliniquement muets.
facteurs qui déterminent classe de pathogène
gamme d'hôtes pathogénicité dose infectieuse mode de transmission disponibilité des mesures préventives efficaces disponibilité des traitements efficaces
4 classes d’agents pathogènes
1: virus non susceptible de provoquer une maladie chez l’homme
2: peuvent provoquer maladie chez l’homme ou les animaux, mais propagation peu probable et traitement ou prévention efficace
3: peuvent provoquer maladie grave, propagation possible, mais prévention ou traitement efficace
4: provoquent maladis graves, risque de propagation élevé, facilement transmissible, ni prévention ni traitement efficace.
classes d’agents biologiques pathogènes:
virus des groupes 2, 3, et 4
cellule résistante à un virus
n’a pas de récepteur permettant l’entrée du virus
cellule susceptible à un virus
possède un/des récepteurs permettant l’entrés du virus, mais ne peut pas forcément se répliquer
cellule permissive à un virus
permet la réplication du virus
points d’entrés les plus communs
peau, syst respiratoire, syst gastro-intestinal (féco-oral), syst génito-urinaire, conjonctive, sang.
facteurs ayant une influence sur la transmission par voie respiratoire
humidité relative, température, intensité de production de virus, infectivité des virus
transmission verticale du virus-conséquences:
avortement, malformations, immunotolérance envers le virus
transmission horizontale directe
contact physique
transmission sexuelle
transmission horizontale indirecte
fomites (objets contaminés par le pathogène)
nourriture/eau
vecteurs animaux ou insectes
maladies iatrogènes (milieu médical)
infection localisée
réplication virale reste localisée près du site d’entrée (ex. peau, syst respiratoire ou tractus gastro-intestinal)
infection généralisée /systémique
plusieurs étapes.
entrée du virus, propagation aux ganglions, virémie primaire, virémie secondaire
longue incubation.
définition virémie et virémie secondaire
présence de virus dans le sang.
virémie secondaire = multiplication du virus dans des sites secondaires
différents types d’infections virales
- infection abortive (échec)
- aigue (rapide et autolimitant)
- persistante (latente, chronique ou chronique lente)
infection aigue
majorité des infections virales.
production rapide de virions et élimination de l’infection. virions peuvent échapper au syst immunitaire et envahir d’autres tissus
infection persistante
défenses de l’hôte modulées ou contournées. virions produits pendant mois/années.
3 variations: chronique, chronique lente ou latente.
infection persistante latente
3 caractéristiques générales: pas de grande production de virions,
réponse immu réduite/absente, persistance du génome viral intact –> infections peuvent se reproduire.
virus latents peuvent se réactiver, même parfois des années après l’infection primaire.
infection persistante chronique
réplication continue du virus
défenses de l’hôte contre le virus
- barrières anatomiques, chimiques et physiques (peau, muqueuses, pH, microbiote normal…)
- défense intrinsèque (apoptose, autophagie, protéines antivirales)
- immunité innée (phagocytes, complément, inflammation, fièvre…)
- immunité acquise (anticorps, lymphocytes T cytotoxiques…)
définitions symptôme, période d’incubation et virus pathogène
- symptôme = modification subjective, signe clinique d’une manifestation de la maladie.
- période d’incubation = temps qui sépare entrée du pathogène et apparition des signes et symptômes
- virus pathogène = induit des signes cliniques, maladie avec symptômes
définition pathogénicité
capacité d’un organisme à causer une maladie en surmontant les défenses de l’hôte
définition virulence, et facteurs qui influencent la virulence d’un virus
virulence = trait quantitatif, mesure de l’étendue de la pathologie causés par le virus.
dépend de:
-capacité à entrer dans la ¢,
-à croitre dans la ¢,
-à combattre les mécanismes de défense de l’hôte,
-à produire des dommages temporaires ou permanents chez l’hôte (lyse ¢aire, substances toxiques, etc…)
c’est aussi un trait relatif, référant aux différences dans le degré de pathologie causé par les souches du même pathogène, ou les différences dans l’efficacité de différentes souches à causer des symptômes
éléments de la défense extrinsèque / non-spécifique:
barrières anatomiques, chimiques et physiques (peau, acidité de l’estomac, muqueuse, toux et éternuements, larmes, microflore naturelle)
éléments de défense intrinsèque / non-spécifique:
absence d’expression d’un récepteur, interférence par ARN, apoptose, autophagie, protéines antivirales.
acteurs de l’immunité naturelle innée:
cytokines cellules sentinelles (¢ dendritiques, mastocytes, macrophages, NK) cellules NK complément inflammation fièvre
PRRs (rôle et localisation)
pattern recognition receptors. reconnaissent les PAMPs.
localisation: membranaire pour les TLRs (toll-like receptor), et cytosolique pour les RLRs et NLRs (RIG-like receptor et Nucleotide oligomerization domain-like receptor)
5 mécanismes d’action des anticorps neutralisants
- Inhibition de l’attachement du virus au récepteur cellulaire de la cellule.
- Inhibition de l’interaction du virus au niveau de la membrane cellulaire. Blocage de l’internalisation de la particule virale dans la cellule.
- Anticorps qui empêchent la décapsidation pH dépendante de certains virus au niveau endosomal ou favorisent la localisation de virus dans des endosomes incompétents pour la décapsidation.
- Mécanisme hypothétique où la présence d’anticorps favoriserait la transmission d’un signal intracellulaire qui empêcherait la réplication virale.
- Agrégation des particules virales par l’anticorps neutralisant.
ADE, c’est quoi
“antibody-disease enhancement”, ou anticorps facilitant.
ex. virus de la Dengue. anticorps dirigés contre le virus stimulent l’infection…
stratégies virales pour éviter la réponse immunitaire:
Infection latente
Mutation
Inhibition de la reconnaissance immunitaire
Cible les cytokines de l’hôte
Lyse des cellules immunitaires
Inhibition du complément
Virorécepteurs (protéines virales jouant le rôle de récepteur qui par compétition inhibe le ligand naturel de ce récepteur)
Virokines (analogues de cytokines)
Virus persiste dans les organes immunoprivilégiés
définition de “réservoirs”
sources (organismes vivants ou objets inanimés) qui fournissent à un microorganisme pathogène des conditions favorables à sa survie et propagation.
définition de transmissibilité
efficacité avec laquelle un pathogène est transmis à un hôte naïf (hôte sain).
facteurs viraux et de l’hôte affectant la pathogénèse:
- Dosages
- Voies d’entrée
- Types cellulaires, tissus et organes
- Réponse immunitaire
- Stade de la réplication cellulaire
- Facteurs de restriction de l’hôte (niveau de défense)
- Virulence des virus
- Stabilité
- Vitesse de réplication
- Vitesse de la propagation à la cible
- Infections bactériennes secondaires
définition oncogènes et oncovirus
oncogènes = gènes responsables de cancers oncovirus = virus pouvant causer des cancers
3 mécanismes de formation de tumeurs
1- dérégulation du cycle ¢aire et de l’apoptose: inactivation des suppresseurs de tumeur (ex. p53)
2- oncogène viral: le virus exprime une ou plusieurs protéines oncogènes perturbant la division ¢aire
3- mutagénèse insertionnelle: l’insertion / intégration du génome viral dans le génome ¢aire peut entrainer prolifération incontrôlée des cellules.
2 types de variations génétiques (antigéniques) du virus
- dérive antigénique = modifications légères par mutation ponctuelle
- saut antigénique = modifications importantes par réassortiment ou recombinaison classique.
- ->réassortiments forment nouveaux sous-types.
diagnostic direct
objectif = mettre en évidence un virus ou un des ses constituants (particules virales, protéines virales, génomes viraux)
diagnostic indirect
mise en évidence d’anticorps synthétisés à la suite d’une infection virale (réponse immunitaire). on cherche des immunoglobulines (anticorps) spécifiques dirigés contre un virus en particulier.
méthodes de diagnostic direct:
- microscopie électronique (on cherche particules virales)
- détection rapide d’antigène viral directement dans le produit biologique (ELISA) ou hémagglutination
- détection des génomes viraux directement dans le produit biologique (PCR et compagnie) ou hybridation des acides nucléiques
- isolement viral. détection des effets provoqués par le virus sur des ¢ susceptibles.
concentration critique de virions détectable par microscopie électronique:
10^6 par mL
ELISA direct
méthode + rapide.
antigène sur la plaque, anticorps lié avec enzyme est ajouté, chromogène réagit avec l’enzyme.
ELISA indirect
méthode + sensible.
antigène sur la plaque, anticorps primaire est ajouté, anticorps anti-espèce + enzyme se lie au primaire, chromogène fait couleur.
ELISA sandwich
antigène pris en sandwich entre 2 anticorps.
anticorps de capture sur la plaque, antigène se lie, puis elisa direct ou indirect.
avantages du PCR, et inconvénient majeur
avantages:
-plus haut niveau de spécificité et sensibilité
-coût faible à moyen
-relativement rapide
Inconvénient: contamination cause résultats faux positifs.
bénéfices du test d’hémagglutination
rapide
précis
détermine qtt relative de certains virus (ex. grippe).
Isolement viral et culture de virus - nommer les différentes cultures…
-culture sur animaux
-culture sur oeufs de poules embryonnés
-cultures cellulaires:
>cultures ¢aires primaires (¢ issues directement du tissu d’origine)
>cultures de ¢ diploïdes (lignées isolées de cultures primaires…)
>cultures de ¢ en lignée continue (¢ immortalisées, ensemble de Xmes anormaux, croissance + rapide)
>culture d’explants (mise en culture de fragments d’un tissu/organe)
TLRs impliqués dans la reconnaissance de motifs viraux
3-7-8-9
définition effet cytopathogène (ECP)
changements morphologiques visibles des cellules lors d’une multiplication virale.
ECP dépend de:
dépend à la fois du virus et de la nature de la ¢ infectée.
formation de syncytia, kesskessè
syncytia est formé par la fusion de plusieurs cellules, formant ainsi une ¢ géante polynucléaire.
méthode de comptage direct
microscopie électronique
méthodes de comptage indirect
ELISA
test d’hémagglutination
PCR, qPCR, RT-PCR
détection d’un ECP sur ¢ en culture, ou par plages de lyse
la concentration virale est appelée:
charge virale
vrai ou faux: la quantification du génome, le comptage direct par microscopie électronique, le titrage des virus par ELISA et le test d’hémagglutination servent à quantifier les particules infectieuses.
FAUX. ne les quantifient pas.
principe de quantification du titre infectieux par plages de lyse
différentes dilutions sont étalées sur ¢ hôtes. dénombrement des plages de lyse. résultats exprimés par nombre de virus infectieux ou d’unités formatrices de plages (UFP).
PFU/ml = (nb.plage de lyse X dilution)/V
que signifie DICC50
dose infectieuse en culture de cellule –> dilution virale ayant un effet cytopathogène sur 50% des cellules en culture.
DL50, c’est quoi
dose létale DL50, dilution minimale à laquelle 50% des organismes hôtes sont détruites ou morts.
séropositivité
présence d’anticorps
séroconversion
apparition d’anticorps sur 2 sérums successifs
le test de neutralisation détecte:
détecte des anticorps neutralisants spécifiques au virus dans l’échantillon.
exemples de nouvelles opportunités environnementales pour les pathogènes émergents
- augmentation migration et déplacements humains
- urbanisation, + densité population humaine
- invasion d’endroits où les humains ne sont jamais allés
- augmentation des échanges internationaux
- changements climatiques
- systèmes de production animale intensifs, hautes densités de pop, mauvaises pratiques sanitaires
- certains pays ont une mauvaise surveillance des pathogènes / sont mal équipés
