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Définition –
Classification des virus
Pr A.KASSAH-LAOUAR
Mars 2010
QU'EST-CE QU'UN VIRUS ?
2
PR A.KASSAH-LAOUAR
PR A.KASSAH-LAOUAR 3
PR A.KASSAH-LAOUAR 4
PR A.KASSAH-LAOUAR 5
Généralités-Introduction
• Parasite intracellulaire obligatoire ne pouvant se multiplier
qu'à l'intérieur d'une cellule hôte et utilisant sa machinerie
cellulaire.
Il contient :
-Une information génétique sous forme d'ADN ou d'ARN
-Une structure de protection souvent protéique, compacte,
pour protéger son Acide Nucléique : La Capside
On peut ainsi classer les virus en 2 catégories :
les virus possédant une capside à symétrie icosaédrique (ou
encore hexagonale)
les virus possédant une capside à symétrie hélicoïdale (comme
le virus de la mosaïque du tabac).
Le virus prend le pouvoir dans la cellule infectée: tous les
systèmes de la cellule sont canalisés pour fabriquer du virus.
6
PR A.KASSAH-LAOUAR
EVOLUTION DU CONCEPT DE VIRUS
 2500 ans av JC : description clinique de variole, zona
 Ciceron/Virgile/Pline : Virus = "fluide vénéneux"
  19e S : tous les agents infectieux = virus
 Fin 18è S. JENNER : vaccine protège contre variole (vaccination)
 1881 : PASTEUR/CHAMBERLAND/ROUX
et le v. de la rage
– ne peut se multiplier in vitro sur des milieux de culture ( bactérie)
– virulence modifiée par passages successifs sur différentes espèces
– animal inoculé guéri résiste à la maladie
 1892 : IWANOWSKI  ultravirus  des « virus »
– invisibles au MO
– filtrat (sans bactéries) de broyat de tabac VMT + reste pathogène
– transmissibilité en série ( toxine)
7
PR A.KASSAH-LAOUAR
8
PR A.KASSAH-LAOUAR
EVOLUTION DU CONCEPT DE VIRUS (2)
 1896 BEIGERINCK : filtrabilité - résistance aux agents physicochimiques
(alcool, solvants) - absence de X sur milieux de croissance bactériens
 virus = agent  des procaryotes et eucaryotes
qui se X sur cellules vivantes
 Caractéristiques analogues pour virus animaux :
F. aphteuse, myxomatose, F. jaune
 Les virus restent des "êtres de raison" jusqu'en 1939
 1915-1917 Twort/D'Hérelle : description du bactériophage
sarcome des oiseaux  virus
 1936 : le bactériophage = ac. nucléique+protéines
 1937 Cristallisation du VMT : infectiosité associée à la NC
 1939 Photographie du VMT au MET
 1930-1940
• Diffraction aux RX de cristaux viraux  structure
• Ultracentrifugation et ultrafiltration  échelle de taille
JPG 1996
9
PR A.KASSAH-LAOUAR
EVOLUTION DU CONCEPT DE VIRUS (3)
 >1950 :
– Seul l'ADN du phage pénêtre dans la bactérie :
 multiplication à partir de l'ac. nucléique
– 1953 Lwoff : définition des virus
– Multiplication artificielle des virus : OPE
cell. en culture
 ECP, obtention de grandes quantités de virions
– Développement de la virologie  physico-biochimie
(Ac. nucléiques, Protéines)
– Virus = modèlegénétique moléculaire
expression des gènes cellulaires
outil en bio mol vecteur de gènes
thérapie génique
JPG 1996
10
PR A.KASSAH-LAOUAR
Entérovirus : ECP (fixation-coloration)
11
PR A.KASSAH-LAOUAR
Entérovirus :
inclusion cytoplasmique
12
PR A.KASSAH-LAOUAR
HISTORIQUE
• 1900-1935 : Hypothèse des agents ultrafiltrants
1935 : Stanley: Purification du virus de la mosaïque du tabac (VMT)
1936 : Découverte de particules virales sous forment de batonnets
allongés
1941 : Des travaux de radio-cristallographie montrent que ce virus sont
constitués par l'assemblage régulier de sous-unités identiques
1947 : Shramm décrit la dissociation du VMT en une protéine et un ARN
1952 : Harris et Knight montrent que le VMT est constitué par
l'assemblage de sous-unités de poid moléculaire égale à 17300 Da
1954 : Démonstration de la symétrie hélicoïdale par Vatson
1955 : Fraenkel-Conrat réussit à reconstituer des Virus infectieux en
mélangeant protéines et ARN purifiée
1956 : Fraenkel-Conrat démontrent le pouvoir infectueux de l'ARN isolé
1977: Éradication officielle de la variole selon l'organisation mondiale de
la santé grâce à la vaccination basée sur la découverte de Jenner (1796)
Années 80: Découverte du virus d'immunodéficience humaine par Gallo
et Montagnier
13
PR A.KASSAH-LAOUAR
Définition d’André Lwoff (1953) :
1. • un virus contient un seul type d'acide nucléique :
ADN ou ARN portant l'information génétique
virale
2. • leur multiplication s'opère toujours à l'intérieur
d'une cellule vivante par réplication de son
génome, ils dépendent pour cela de la machinerie
cellulaire : parasitisme intracellulaire absolu
3. • ils possèdent une structure spécifique, plus ou
moins complexe, qui les opposent aux cellules pro
et eucaryotes (capside, capside+env).
4. • la taille des virions varie de 10 à 300 nanomètres
(10-9 m), plaçant les plus volumineux au niveau des
plus petites bactéries.
PR A.KASSAH-LAOUAR 14
DEFINITION DES VIRUS (A. LWOFF, 1953)
4 caractères essentiels du virion (=particule virale mature extracell)
 POSSEDE UN SEUL TYPE D'ACIDE NUCLEIQUE (ADN ou ARN)
 ARN = support des gènes
 SE REPRODUIT UNIQUEMENT A PARTIR DE SON MATERIEL GENETIQUE PAR
REPLICATION
 Pas de croissance ou de division binaire
 DOUE D'UN PARASITISME INTRA-CELLULAIRE OBLIGATOIRE
Ne possède aucun système enzymatique et énergétique
 Détourne à son profil le MB et les structures (ribosomes) cellulaires
 Conditionne le PP des virus (ECP, réponse immunopathogène)
 4 types d'interaction avec la cellule
 Difficultés de la chimiothérapie antivirale
du diagnostic biologique
 POSSEDE UNE STRUCTURE PARTICULAIRE BIEN DEFINIE
Symétrie caractéristique Hélicoïdale (= batonnet)
Cubique (isométrique, = icosaèdre)

15
PR A.KASSAH-LAOUAR
André Lwoff
(1902-1994)
16
PR A.KASSAH-LAOUAR
ANATOMIE GÉNÉRALE DES
PARTICULES VIRALES
17
PR A.KASSAH-LAOUAR
Caractéristiques générales d’un
virus
PR A.KASSAH-LAOUAR 18
ANATOMIE GÉNÉRALE DES
PARTICULES VIRALES
• Toute particule virale est constituée d'au moins deux
éléments constants et obligatoires:
1. le génome, de nature nucléotidique et composé
d'acide nucléique (ADN ou ARN)
- des protéines de structure qui constituent la
capside et l'enveloppe
- des enzymes
- des protéines de régulation qui se fixent sur les
promoteurs des gènes viraux pour en activer ou en
réprimer l'expression
19
PR A.KASSAH-LAOUAR
PR A.KASSAH-LAOUAR 20
PR A.KASSAH-LAOUAR 21
• 2- capside, est une coque de nature
protéique qui entoure le génome et est
capable d'assurer sa protection et sa
survie dans le milieu extérieur.
PR A.KASSAH-LAOUAR 22
ANATOMIE GÉNÉRALE DES
PARTICULES VIRALES
nucléocapside tubulaire ou
hélicoidale
• C'est un tube
enroulé en peloton
(pour ce qui
concerne les virus
humains ou animaux,
ce peloton est lui-
même enveloppé
dans un 3ème
élément appelé
ANATOMIE GÉNÉRALE DES
PARTICULES VIRALES
23
PR A.KASSAH-LAOUAR
24
PR A.KASSAH-LAOUAR
nucléocapside polyédrique.
• Ce n'est pas n'importe
quel polyèdre mais un
icosaèdre : polyèdre à
20 faces qui sont des
triangles équilatéraux,
et 12 sommets. Vu sous
un certain angle,
l'icosaèdre présente un
contour hexagonal
ANATOMIE GÉNÉRALE DES PARTICULES VIRALES
25
PR A.KASSAH-LAOUAR
26
PR A.KASSAH-LAOUAR
• 3- L'enveloppe ou péplos:
– La capside de certain virus peut être entourée d'une
enveloppe de même nature lipidique que les cellules infectées.
- Cette enveloppe porte alors les déterminants viraux
(glycoprotéines...) qui se lient aux récepteurs cellulaires de
manière spécifique.
- Après fixation aux récepteurs de la membrane cellulaire,
l'enveloppe peut fusionner avec cette membrane et
permettre l'introduction de la nucléocapside dans la cellule
(ex : le virus HIV).
Il est important de noter que le caractère enveloppé d'un
virus lui confère une certaine fragilité.
ANATOMIE GÉNÉRALE DES
PARTICULES VIRALES
27
PR A.KASSAH-LAOUAR
Classification des virus
PR A.KASSAH-LAOUAR 28
Classification de Lwoff -Horne et
Tournier
• Cette classification comporte 4 critère essentiels:
• 1- La Nature du matériel génétique c'est à dire le type d'Acides
nucléiques (ARN+ ou -, ADN db ou sb...).
•
2-Le type de symétrie de la capside (cubique ou hélicoïdale)
3- Le caractère nu (ne possédant pas d'enveloppe) ou enveloppé
(possédant une enveloppe autour de la capside)
4- Les caractéristiques morphologiques du virion:
.Le nombre de capsomères et le diamètre de la particule virale pour
les virus à symétrie cubique.
.La longueur et l'épaisseur des nucléocapsides pour les virus à
symétrie hélicoïdale
29
PR A.KASSAH-LAOUAR
PR A.KASSAH-LAOUAR 30
Classification des virus
PR A.KASSAH-LAOUAR 31
Classification des virus
32
PR A.KASSAH-LAOUAR
Classification de Lwoff Horne et Tournier
33
PR A.KASSAH-LAOUAR
Classification des virus d’intérêt médical
34
PR A.KASSAH-LAOUAR
Classification des virus d’intérêt médical
35
PR A.KASSAH-LAOUAR
Classification des virus d’intérêt médical
36
PR A.KASSAH-LAOUAR
Classification des virus d’intérêt médical
37
PR A.KASSAH-LAOUAR
Classification des virus d’intérêt médical
38
PR A.KASSAH-LAOUAR
Classification des virus d’intérêt médical
ADN
39
PR A.KASSAH-LAOUAR
Classification des virus d’intérêt médical
ARN +
40
PR A.KASSAH-LAOUAR
Classification des virus d’intérêt médical
ARN -
41
PR A.KASSAH-LAOUAR
Classification des virus d’intérêt médical:
autres
42
PR A.KASSAH-LAOUAR
DEFINITION DES VIRUS Commentaires
• Critères de définition indépendants de l'hôte
• Critères de taille exclus de la définition (20 à 300 nm)
JPG 1996
43
PR A.KASSAH-LAOUAR
44
PR A.KASSAH-LAOUAR
DEFINITION DES VIRUS Commentaires
• Critères de définition indépendants de l'hôte
• Critères de taille exclus de la définition (20 à 300 nm)
• Virus = objets biologiques originaux
pas de formes intermédiaires entre virus et bactéries
• Virus = êtres vivants ?
• non : particules NP extra-cellulaires incapable de croissance
• oui : virion intra-cellulaires qui se X et  ECP
• Origine des virus
• formes primitives d'où découlent toutes les autres
• formes involuées ayant subi des regressions (parasites IC
stricts)
• Formes apparentées ?
• viroïdes = ARN de petite taille (végétaux)
• Agents transmissibles non conventionnels (ATNC)
= prions  ESST
JPG 1996
45
PR A.KASSAH-LAOUAR

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  • 1. Définition – Classification des virus Pr A.KASSAH-LAOUAR Mars 2010
  • 2. QU'EST-CE QU'UN VIRUS ? 2 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 6. Généralités-Introduction • Parasite intracellulaire obligatoire ne pouvant se multiplier qu'à l'intérieur d'une cellule hôte et utilisant sa machinerie cellulaire. Il contient : -Une information génétique sous forme d'ADN ou d'ARN -Une structure de protection souvent protéique, compacte, pour protéger son Acide Nucléique : La Capside On peut ainsi classer les virus en 2 catégories : les virus possédant une capside à symétrie icosaédrique (ou encore hexagonale) les virus possédant une capside à symétrie hélicoïdale (comme le virus de la mosaïque du tabac). Le virus prend le pouvoir dans la cellule infectée: tous les systèmes de la cellule sont canalisés pour fabriquer du virus. 6 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 7. EVOLUTION DU CONCEPT DE VIRUS  2500 ans av JC : description clinique de variole, zona  Ciceron/Virgile/Pline : Virus = "fluide vénéneux"   19e S : tous les agents infectieux = virus  Fin 18è S. JENNER : vaccine protège contre variole (vaccination)  1881 : PASTEUR/CHAMBERLAND/ROUX et le v. de la rage – ne peut se multiplier in vitro sur des milieux de culture ( bactérie) – virulence modifiée par passages successifs sur différentes espèces – animal inoculé guéri résiste à la maladie  1892 : IWANOWSKI  ultravirus  des « virus » – invisibles au MO – filtrat (sans bactéries) de broyat de tabac VMT + reste pathogène – transmissibilité en série ( toxine) 7 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 9. EVOLUTION DU CONCEPT DE VIRUS (2)  1896 BEIGERINCK : filtrabilité - résistance aux agents physicochimiques (alcool, solvants) - absence de X sur milieux de croissance bactériens  virus = agent  des procaryotes et eucaryotes qui se X sur cellules vivantes  Caractéristiques analogues pour virus animaux : F. aphteuse, myxomatose, F. jaune  Les virus restent des "êtres de raison" jusqu'en 1939  1915-1917 Twort/D'Hérelle : description du bactériophage sarcome des oiseaux  virus  1936 : le bactériophage = ac. nucléique+protéines  1937 Cristallisation du VMT : infectiosité associée à la NC  1939 Photographie du VMT au MET  1930-1940 • Diffraction aux RX de cristaux viraux  structure • Ultracentrifugation et ultrafiltration  échelle de taille JPG 1996 9 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 10. EVOLUTION DU CONCEPT DE VIRUS (3)  >1950 : – Seul l'ADN du phage pénêtre dans la bactérie :  multiplication à partir de l'ac. nucléique – 1953 Lwoff : définition des virus – Multiplication artificielle des virus : OPE cell. en culture  ECP, obtention de grandes quantités de virions – Développement de la virologie  physico-biochimie (Ac. nucléiques, Protéines) – Virus = modèlegénétique moléculaire expression des gènes cellulaires outil en bio mol vecteur de gènes thérapie génique JPG 1996 10 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 11. Entérovirus : ECP (fixation-coloration) 11 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 13. HISTORIQUE • 1900-1935 : Hypothèse des agents ultrafiltrants 1935 : Stanley: Purification du virus de la mosaïque du tabac (VMT) 1936 : Découverte de particules virales sous forment de batonnets allongés 1941 : Des travaux de radio-cristallographie montrent que ce virus sont constitués par l'assemblage régulier de sous-unités identiques 1947 : Shramm décrit la dissociation du VMT en une protéine et un ARN 1952 : Harris et Knight montrent que le VMT est constitué par l'assemblage de sous-unités de poid moléculaire égale à 17300 Da 1954 : Démonstration de la symétrie hélicoïdale par Vatson 1955 : Fraenkel-Conrat réussit à reconstituer des Virus infectieux en mélangeant protéines et ARN purifiée 1956 : Fraenkel-Conrat démontrent le pouvoir infectueux de l'ARN isolé 1977: Éradication officielle de la variole selon l'organisation mondiale de la santé grâce à la vaccination basée sur la découverte de Jenner (1796) Années 80: Découverte du virus d'immunodéficience humaine par Gallo et Montagnier 13 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 14. Définition d’André Lwoff (1953) : 1. • un virus contient un seul type d'acide nucléique : ADN ou ARN portant l'information génétique virale 2. • leur multiplication s'opère toujours à l'intérieur d'une cellule vivante par réplication de son génome, ils dépendent pour cela de la machinerie cellulaire : parasitisme intracellulaire absolu 3. • ils possèdent une structure spécifique, plus ou moins complexe, qui les opposent aux cellules pro et eucaryotes (capside, capside+env). 4. • la taille des virions varie de 10 à 300 nanomètres (10-9 m), plaçant les plus volumineux au niveau des plus petites bactéries. PR A.KASSAH-LAOUAR 14
  • 15. DEFINITION DES VIRUS (A. LWOFF, 1953) 4 caractères essentiels du virion (=particule virale mature extracell)  POSSEDE UN SEUL TYPE D'ACIDE NUCLEIQUE (ADN ou ARN)  ARN = support des gènes  SE REPRODUIT UNIQUEMENT A PARTIR DE SON MATERIEL GENETIQUE PAR REPLICATION  Pas de croissance ou de division binaire  DOUE D'UN PARASITISME INTRA-CELLULAIRE OBLIGATOIRE Ne possède aucun système enzymatique et énergétique  Détourne à son profil le MB et les structures (ribosomes) cellulaires  Conditionne le PP des virus (ECP, réponse immunopathogène)  4 types d'interaction avec la cellule  Difficultés de la chimiothérapie antivirale du diagnostic biologique  POSSEDE UNE STRUCTURE PARTICULAIRE BIEN DEFINIE Symétrie caractéristique Hélicoïdale (= batonnet) Cubique (isométrique, = icosaèdre)  15 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 17. ANATOMIE GÉNÉRALE DES PARTICULES VIRALES 17 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 19. ANATOMIE GÉNÉRALE DES PARTICULES VIRALES • Toute particule virale est constituée d'au moins deux éléments constants et obligatoires: 1. le génome, de nature nucléotidique et composé d'acide nucléique (ADN ou ARN) - des protéines de structure qui constituent la capside et l'enveloppe - des enzymes - des protéines de régulation qui se fixent sur les promoteurs des gènes viraux pour en activer ou en réprimer l'expression 19 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 22. • 2- capside, est une coque de nature protéique qui entoure le génome et est capable d'assurer sa protection et sa survie dans le milieu extérieur. PR A.KASSAH-LAOUAR 22 ANATOMIE GÉNÉRALE DES PARTICULES VIRALES
  • 23. nucléocapside tubulaire ou hélicoidale • C'est un tube enroulé en peloton (pour ce qui concerne les virus humains ou animaux, ce peloton est lui- même enveloppé dans un 3ème élément appelé ANATOMIE GÉNÉRALE DES PARTICULES VIRALES 23 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 25. nucléocapside polyédrique. • Ce n'est pas n'importe quel polyèdre mais un icosaèdre : polyèdre à 20 faces qui sont des triangles équilatéraux, et 12 sommets. Vu sous un certain angle, l'icosaèdre présente un contour hexagonal ANATOMIE GÉNÉRALE DES PARTICULES VIRALES 25 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 27. • 3- L'enveloppe ou péplos: – La capside de certain virus peut être entourée d'une enveloppe de même nature lipidique que les cellules infectées. - Cette enveloppe porte alors les déterminants viraux (glycoprotéines...) qui se lient aux récepteurs cellulaires de manière spécifique. - Après fixation aux récepteurs de la membrane cellulaire, l'enveloppe peut fusionner avec cette membrane et permettre l'introduction de la nucléocapside dans la cellule (ex : le virus HIV). Il est important de noter que le caractère enveloppé d'un virus lui confère une certaine fragilité. ANATOMIE GÉNÉRALE DES PARTICULES VIRALES 27 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 28. Classification des virus PR A.KASSAH-LAOUAR 28
  • 29. Classification de Lwoff -Horne et Tournier • Cette classification comporte 4 critère essentiels: • 1- La Nature du matériel génétique c'est à dire le type d'Acides nucléiques (ARN+ ou -, ADN db ou sb...). • 2-Le type de symétrie de la capside (cubique ou hélicoïdale) 3- Le caractère nu (ne possédant pas d'enveloppe) ou enveloppé (possédant une enveloppe autour de la capside) 4- Les caractéristiques morphologiques du virion: .Le nombre de capsomères et le diamètre de la particule virale pour les virus à symétrie cubique. .La longueur et l'épaisseur des nucléocapsides pour les virus à symétrie hélicoïdale 29 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 33. Classification de Lwoff Horne et Tournier 33 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 34. Classification des virus d’intérêt médical 34 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 35. Classification des virus d’intérêt médical 35 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 36. Classification des virus d’intérêt médical 36 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 37. Classification des virus d’intérêt médical 37 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 38. Classification des virus d’intérêt médical 38 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 39. Classification des virus d’intérêt médical ADN 39 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 40. Classification des virus d’intérêt médical ARN + 40 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 41. Classification des virus d’intérêt médical ARN - 41 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 42. Classification des virus d’intérêt médical: autres 42 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 43. DEFINITION DES VIRUS Commentaires • Critères de définition indépendants de l'hôte • Critères de taille exclus de la définition (20 à 300 nm) JPG 1996 43 PR A.KASSAH-LAOUAR
  • 45. DEFINITION DES VIRUS Commentaires • Critères de définition indépendants de l'hôte • Critères de taille exclus de la définition (20 à 300 nm) • Virus = objets biologiques originaux pas de formes intermédiaires entre virus et bactéries • Virus = êtres vivants ? • non : particules NP extra-cellulaires incapable de croissance • oui : virion intra-cellulaires qui se X et  ECP • Origine des virus • formes primitives d'où découlent toutes les autres • formes involuées ayant subi des regressions (parasites IC stricts) • Formes apparentées ? • viroïdes = ARN de petite taille (végétaux) • Agents transmissibles non conventionnels (ATNC) = prions  ESST JPG 1996 45 PR A.KASSAH-LAOUAR