►1885 : Pasteur met au point la première vaccination contre la rage → utilise une particule virale.

►1892 : Ivanowski découvre le virus de la mosaïque du tabac (premier virus végétal identifié).

►1915-1917 : Découverte des premiers bactériophages (virus infectant les bactéries, comme Shigella dysenteriae).

Certains virus possèdent la propriété de s’intégrer dans le génome de l’hôte grâce à une intégrase.

Ex : le VIH qui se fond dans le g

•Particularité

La taille :

Taille moyenne : de 20 à 400 nm (ex : Mimivirus = 400 nm). Certains virus géants imitent même des cellules microbiennes.

La forme / architecture :

►3 types de symétries :

• Hélicoïdale : en forme de bâtonnet (ex : virus de la mosaïque du tabac).
• Icosaédrique : forme sphérique à base de triangles (ex : Rhinovirus).
• Binaire : mélange des deux précédentes, typique des bactériophages.

► Virus nus ou enveloppés :

• Nus : seule une capside protéique (ex : papillomavirus, rotavirus).
• Enveloppés : membrane phospholipidique dérivée de l’hôte, enrichie en protéines virales (ex : SARS-CoV-2, VIH).

→ rhume (Rhinovirus), Verrue plantaire (Papillomavirus), Virus de la

gastroentérite (Rotavirus).

• Diversité génomique

 Pourquoi on ne parle pas de reproduction ?

→Les virus ne se reproduisent pas, ils se répliquent en détournant la machinerie de l’hôte.

Classification de Baltimore:

Basée sur :

• La nature du génome (ADN ou ARN, simple ou double brin)
• Le mode de réplication.

→ Elle divise les virus en 7 groupes.

• Origine des virus

Hypothèse de l’ARN primitif : un monde à ARN aurait précédé celui à ADN (W. Gilbert).

►Certains virus (ex : PBS1, AR9) utilisent dUTP au lieu de dTTP, montrant une transition possible ARN → ADN

1. Synthèse des bases ribonucléotidiques (ARN)
2.  Réduction des ribonucléotides en désoxyribonucléotides
3. Modification du dUTP en dTTP

Seuls quelques virus à ARN possèdent les enzymes capables de

transformer l’ARN en ADN (reverse transcriptase).

►Les virus pourraient être à l’origine de l’ADN cellulaire → très anciens.

►Homologie génétique entre virus infectant les trois domaines du vivant (bactéries, archées, eucaryotes) → origine commune possible avant LUCA.

►on trouve aussi des virus hybrides, possèdent des génomes « intermédiaires » qui ont un ADN modifié.

→virus PBS1 (Bacillus), AR9 (Bacillus) utilisent du dUTP* à la place du dTTP dans leur génome à ADN … Ils ont donc des bases Uracyl alors qu’ils sont à ADN.

Condensation de l'ADN:

petits virus ont la capacité de condenser les gènes, les faire se chevaucher sur une toute petite particule.

→stratégies de traduction inhabituelles pour exprimer l’ensemble de leur patrimoine génétique. Il décale sa lecture pour lire les différentes protéines.

• Cycle infectieux

  A. Chez les bactériophages

95% à symétrie binaire

1. Phase de reconnaissance : reconnaissance de l’hôte(rencontre sa cellule hôte et vient s’accroche) → absorption + injection de l’ADN.
2. Phase d’éclipse : plus de virus détectable, production des composants viraux.
3. Phase de maturation : assemblage des virions.
4. Libération : par lyse.

----: période de latence

► Deux types de cycles :

• Cycle lytique : réplication immédiate et destruction de la cellule.
• Cycle lysogénique : intégration dans le génome de l’hôte → prophage → activation sous stress.

  B. Chez les virus animaux

Virus nu :

• Entrée par endocytose, libération du génome.
• Sortie par lyse cellulaire → destruction.

Virus enveloppé :

• Fusion avec la membrane plasmique.
• Sortie par bourgeonnement → l’hôte n’est pas détruit.
• Ex : VIH → infection persistante.

La production virale par excrétion→ fusion de l’enveloppe virale avec la membrane cytoplasmique  , Sortie par bourgeonnement en volant une partie de la membrane cytoplasmique

Infection latence :

• Pas d’expression immédiate → virus reste caché (ex : Herpès).
• Réactivation possible (boutons de fièvre )

Transformation tumorale :

Certains virus peuvent rendre une cellule tumorale (Ces virus oncogènes induisent des cancers ) :

• EBV (Epstein-Barr virus) → lymphome de Burkitt, mononucléose.
• HPV (Papillomavirus humain) → cancer du col de l’utérus

• Virus à ARN

A) Influenzavirus (grippe) :

• ARN simple brin négatif segmenté (8 fragments)
• Famille : Orthomyxoviridae
• Nécessite une ARN polymérase virale.
• Mutations fréquentes → nouveaux variants chaque année.
• symétrie icosaédrique enveloppé dont le génome est fragmenté en 8 segments d’ARNsb - *

→ donne naissance a des virions =ARN génomique viral ne peut pas être directement reconnu et décrypté par les ribosomes cellulaires car il est « anti-messager »

*(le - signifie que quand le virus se décapside, les ribosomes ne peuvent pas lire ces ARN)

Réplication et traduction :

1. Entrée et décapsidation du virus dans la cellule hôte.→ possèdent des molécules d’ARN polymérase virale associéesau génome viral dans la particule (O)
2. transcrit une première fois l'ARN - génomique comme modèle (-)
3. Cette ARNpol transcrit l'ARN− en ARN+, qui sert :

• de matrice pour la traduction des protéines virales par les ribosomes de la cellule.
• de matrice pour la réplication du génome viral (via production de nouvelles copies d’ARN−).

Cela permet la production de nouvelles protéines et de nouveaux génomes pour assembler d’autres virus.

Grippe saisonnière :

• Provoque des épidémies annuelles :
• → 3 à 5 millions de cas graves / an
• → 250 000 à 500 000 décès dans le monde
• → 1 500 à 2 000 décès/an en France
• Chaque année, des variants différents circulent :
• 2007-08 : H3N2 touche + bébés & personnes âgées
• 2008-09 : H1N1 touche + bébés
• 2009-10 : H1N1 touche toutes les classes d’âge, surtout les bébés

Pandémie :

Provoquées par des virus mutants d’origine aviaire, via recombinaison avec des virus humains.

1918 – Grippe espagnole (H1N1) :

• ➤ 20 à 50 millions de morts dans le monde
• ➤ Surtout des surinfections bactériennes

1997 – Grippe de Hong Kong (H5N1) :

• ➤ Transmission depuis les oiseaux (élevages à Hong Kong)
• ➤ Nouvelle vague en Asie (2004–2005), devenue pandémie en 2006–2007
• ➤ Transmission longue distance par oiseaux migrateurs (ex : canards colverts)

► Type et hôte

Le type A est le plus fréquent chez l’humain, mais infecte aussi oiseaux et porcs.

Il existe plusieurs sous-types selon les protéines de surface :

• H = Hémagglutinine
• N = Neuraminidase ➤ Exemples : H1N1, H3N2

Variation génétique :

• Dérive antigénique : mutations mineures → grippes saisonnières.

►Mutations mineures touchant les séquences des protéines de surface qui sont modifiées de façon progressive→ modifie l’antigénicité= new souche (variants)

► ADN pol ne peut pas polymériser donc pas reconnue par le système immunitaire d'une année à l'autre

• Saut antigénique : recombinaisons majeures → pandémies (ex : H1N1, H3N2).

►Génome segmenté = incidence sur la variabilité génétique virale.

►changements du pouvoir pathogène (capacité à infecter) et de la virulence (niveau +/- fort de l’agression)

B) La covid-19

• Famille : Coronaviridae→ nouvelle souche = SARS-CoV-2 (« Syndrome Aigu Respiratoire Sévère –Coronavirus 2 »)
• réservoir naturel ( vecteur)  = pangolin ou chauve souris
• Génome : ARN simple brin positif (ARNsb+), enveloppé
• Entrée via le récepteur ACE2
• Protéine Spike (S) essentielle à l’infection
• défense = stratégie vaccinale:

► vaccin à ARN : utilise la séquence génomique(ARNsb) du gène codant la protéine « Spike » du virus qui est « encapsidée » dans un transporteur lipidique

►Vaccin à adénovirus recombinant : Utilisation d’un adénovirus inoffensif (virus à ADN double brin) → vecteur viral. L’adénovirus est modifié génétiquement pour porter un gène du SARS-CoV-2, notamment celui de la protéine Spike. Permet d’introduire ce gène étranger ("transgène") dans le noyau des cellules humaines sans s'intégrer dans le génome humain. Etape du vaccin :

1.Construction du vecteur recombinant

➤ Le gène codant la protéine Spike est inséré dans le génome d’un adénovirus.

2.Injection et infection des cellules

➤ Le virus pénètre dans la cellule, se décapside, puis passe dans le noyau.

➤ Il exprime l’ARNm de la protéine Spike, sans s’intégrer dans l’ADN de l’hôte.

3.Réponse immunitaire

➤ La cellule produit la protéine Spike, qui déclenche une réponse immunitaire, comme avec les vaccins à ARN.

Stratégie face a la réponse immunitaire :Notre système immunitaire connaît déjà de nombreux adénovirus humains → risque qu'il détruise le vecteur avant qu’il agisse.

• AstraZeneca : utilise un adénovirus de chimpanzé (jamais vu par l’humain)
• Johnson & Johnson : utilise une souche humaine très rare
• Sputnik V : utilise deux adénovirus humains différents pour les deux doses, pour éviter que la 2ᵉ injection soit bloquée par l’immunité développée contre la 1ʳᵉ