Mardi 26 mai 2009 à 9:55

Biologie, santé.

 Les virus ont d’abord été pris pour des bactéries car on ne constatait que les symptômes des maladies correspondantes, mais les biologistes du 19ème siècle démontrent peu à peu qu’il s’agit d’agents plus petits, invisibles au microscope optique et qui ne peuvent se cultiver en laboratoire. Puis en 1898 un biologiste russe montre que la “mosaïque du tabac” est due à un agent très petit qui traverse toutes les membranes et il appelle cela un “virus filtrant”.

Peu après on découvre les virus de la fièvre aphteuse et de la fièvre jaune.

Ce n’est qu’en 1940 que les premiers microscopes électroniques permettront  de voir enfin des virus et des cultures dans des embryons de poulets peuvent être faites à partir de 1950.

 

Un virus n’est pas un être vivant. C’est une “entité biologique” qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise les constituants pour se multiplier. Il ne peut se multiplier seul, ni subsister longtemps à l’extérieur.

Il est composé d'une molécule d'acide nucléique (soit d'ADN soit d'ARN), entourée d'une coque de protéines appelée la capside et parfois d'une enveloppe. Il ne possède en général aucune enzyme pouvant produire de l'énergie. Les virus sont le plus souvent de très petite taille, comparée à celle d'une bactérie, sauf exception rare comprise entre 10 et 250 nanomètres.

( nanomètre = un millionième de mm).
 

Pour que vous compreniez je rappelle ce que vous avez sans doute vu en SVT : 

Je vous avais dit dans le premier article sur les bactéries que l’ADN (acide désoxyribonucléique) est une structure moléculaire en double hélice, une espèce d’échelle avec deux montants hélicoïdaux (composés de phosphates et de sucres) et de barreaux, constitués chacun de deux molécules parmi quatre bases azotées que nous nous contenterons d’appeler (un peu comme Bach avec les notes) A, C, G, T et qui s’associent toujours A et T, (ou T et A) et C et G (ou G et C).

    C’est l’enchaînement des séquences successives de ces molécules (les barreaux) qui constituent le patrimoine génétique d’une cellule, c’est à dire l’enchaînement des nucléotides A,C,G,T.

L’ARN (acide ribo-nucléique) est, dans les cellules vivantes, issu de l’ADN; C’est en quelque sorte un morceau d’un des “montants de l’échelle”, mais qui a subi de petites modifications : les molécules (phosphates et sucres) de ces montants sont plus simples, plus courtes, et la base azotée T (thymine) a été remplacée systématiquement par une autre base U (l’uracyle), les autres bases A (adénine), C(cytidine) et G (guanidine) restant inchangées.

L’ARN dans une cellule vibvante emporte le message génétique de l’ADN dans la cellule en vue de la synthèse de protéines et c’est pourquoi on l’appelle “ARN messager”.

Les bactéries avaient uniquement des ADN qui comprenaient entre 108 et 109 paires de bases azotées et sous forme le plus souvent circulaire.

Les virus ont suivant leur nature, soit de l’ADN, soit le plus souvent de l’ARN comme matériel génétique et leur nombre de gênes est plus limité, leur matériel génétique est de l’ordre de 104 à 106 bases. Il peut être circulaire ou linéaire,

 

L’enveloppe du virus, que l’on appelle “capside” a diverses formes selon leur nature, le plus souvent soit sphérique, soit allongée en forme de longs cylindres hélicoïdaux.

La capside virale est une enveloppe de protéines qui joue deux rôles: d'une part, elle protège le génome dans le milieu extérieur et, d'autre part, pour les virus nus, elle intervient directement dans l'attachement de la particule virale à la cellule hôte. C'est une structure relativement résistante et stable. 

 

 http://lancien.cowblog.fr/images/ClimatEnergie/formesvirus.jpg

 

 

En plus de la capside, certains virus sont capables de s’entourer d’une structure membranaire qui peut posséder des protéines codées par le génome viral ou le génome de la cellule hôte.

Cette enveloppe est relativement fragile dans le milieu extérieur.

Je prendrai pour exemple le “Myxovirus influenza”,  le virus de la grippe, qui a une structure sphérique, représentée sur le schéma ci-dessous.

 

 http://lancien.cowblog.fr/images/ClimatEnergie/virusgrippeschema.jpg

 

 

Il existe trois types de capsides (numérotées A, B et C) et une enveloppe formée de protéines, qui comporte en surface des excroissances  (on les appelle spicules), de deux sortes soit une protéine HA (l’hémagglutinine), soit une autre NA (neuraminidase).

La protéine HA  (on en connait 19 sortes) contribue à l’accrochage du virus dans la cellule höte et NA  (on en connait 12 sortes).contribue à la pénétration du virus dans la cellule (voir plus loin). 

On identifie les virus de la grippe par la nature de leur capside et des protéines. Ainsi la grippe mexicaine récente était de nature A H1 N1, tandis que la dernière grippe aviaire était A H5 N1.

Chaque année, le vaccin vendu contient une souche AH1N1, une souche AH3N1 et une souche B.

 

Voyons enfin comment un virus se reproduit :

Le virus agit comme un pirate de l'air de la cellule qu'il infecte, dans le sens où il la détourne de son fonctionnement normal. En effet, bien que le virus transporte l'ensemble du code nécessaire à sa réplication, il a besoin du moteur de réplication de la cellule hôte pour se reproduire. Lorsqu'il est complet, le cycle de multiplication d'un virus dans une cellule conduit à la production de nouvelles particules virales. Ce cycle se nomme cycle productif. Il existe au total, trois types d'infection de la cellule:

- l'infection productive, aboutissant à la production de virus complet et entraînant la mort de la cellule;

- l'infection abortive, le virus n'est pas complètement synthétisé, il n'y a pas de production virale et pas de conséquences sur la cellule;

- l'infection persistante, le génome viral reste dans la cellule, il n'y a pas de production virale mais le comportement de la cellule change: apparition de cellule maligne;c’est le cas de certains cancers viraux.

http://lancien.cowblog.fr/images/ClimatEnergie/replicationvirus.jpg
 

Je ne traiterai que le premier processus avec les phases successives suivantes : 

1 - L'attachement, ou adsorption, est la première étape, interaction entre la surface du virus d'un côté et celle de la cellule hôte de l'autre. Les virus disposent à leur surface de glycoprotéines spécifiques permettant de se fixer sur les récepteurs de la cellule. Par exemple, pour le virus de la grippe,la glycoprotéine utilisée par le virus pour se fixer sur sa cellule hôte est l'hémagglutinine HA.

2 - L'étape de pénétration correspond à l'entrée du virus dans le cytoplasme de la cellule. Cette étape dépend de la température et du pH de la cellule. C'est la cellule vivante qui fait pénétrer le virus. En effet, les cellules de l'organisme humain captent les macromolécules attachées à leur surface et dont elles ont besoin pour fonctionner. Les virus détournent ce mécanisme à leur profit pour pénétrer dans la cellule. La neuraminidase facilite cette pénétration pour le virus grippal.

3 - La décapsidation est la perte de la capside de protection du virus, pour pouvoir libérer le génome viral dans la cellule . La décapsidation a lieu dans le cytoplasme de la cellule car la capside est trop grosse pour pénétrer dans le noyau.

4 - Dans le cas d'un virus à ARN de polarité positive, l'ARN se comporte comme un ARN messager et peut donc être lu directement par le ribosome. Dans les autres cas, le processus se déroule en plusieurs étapes. La première étape consiste à fabriquer l'ARN messager. Ce dernier est une copie du génome viral, grâce à des enzymes de la cellule hôte.

5 - L'ARN messager est envoyé dans le cytoplasme de la cellule où les ribosomes de la cellule hôte vont lire les informations qu'il contient et les transcrire en synthétisant les protéines correspondantes.

6 - A partir de l’ARN, la cellule fait des répliques du génome viral initial.

7 - A partir de ces nouveaux ARN et des protéines, la cellule fabrique de nouveaux virus. Les nouveaux matériels génétiques sont enveloppés dans de nouvelles capsides et éventuellement enveloppes qui se constituent à partir de la membrane de la cellule hôte.

8 - Les virus sortent de la cellule, identiques à celui entrant ini-tialement. Il peut selon les cas, y en avoir une dizaine ou plus de 100 000. !

Finalement le virus a fourni les “plans” (ADN ou ARN) et la cellule est l’usine de fabrication qui fournit “main d’oeuvre, la machinerie et les matières chimiques”.

 

Je ne vous donnerai pas une liste de virus ni leur classification qui se fait en fonction de leurs types d’ARN ou d’ADN, de la nature de leur capside et de leur enveloppe. Vous pouvez la trouver sur http://anne.decoster.free.fr/d1viro/vgclass.html

Par contre vous entendrez souvent parler par les journalistes d’arbovirus, (sans qu’ils vous disent de quoi il s’agit !) . Cette appellation regroupe des virus de familles différentes, en général à ARN, qui sont propagés par des arthropodes suceurs de sang, principalement moustiques, puces, tiques...

Les maladies à arbovirus les plus connues sont la fièvre jaune, la dengue, le chikungunya, et diverses encéphalites.

Le paludisme (ou malaria - plusieurs centaines de millions de malades et 2 à 3 millions de morts par an !!!), par contre, n’est pas dû à un virus mais à un protozoaire qui détruit peu à peu les globules rouges du sang.

 

Dans le prochain article, je vous parlerai des condition de propagation des bactéries et virus, pour répondre à diverses questions que vous m’avez posées sur les mesures prises pour lutter contre la grippe mexicaine.

Par maud96 le Mardi 26 mai 2009 à 13:29
Entre les "spicules" des "capsides" de la "pig flu" et les fusées nord-coréennes, décidément ce monde devient rempli d'objets sympathiques !... et à la télé ils viennent de dire que les apiculteurs installent désormais les ruches sur les toits de Paris parce que les grandes villes sont moins polluées que les campagnes... Le monde à l'envers !
 

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