Que sont les virus ?

Aperçu

Un virus est une particule infectieuse microscopique qui se compose d’un génome d’ARN ou d’ADN enfermé dans une coque protéique. Il n’est pas capable de se reproduire seul : il ne peut fabriquer plus de virus qu’en entrant dans une cellule et en utilisant sa machinerie cellulaire. Lorsqu’un virus infecte une cellule hôte, il enlève sa couche de protéines et dirige la machinerie de l’hôte pour qu’elle transcrive et traduise son matériel génétique. La cellule détournée assemble les composants répliqués en milliers de descendants viraux, qui peuvent rompre et tuer la cellule hôte. Les nouveaux virus continuent ensuite à infecter plus de cellules hôtes.

Pourquoi étudier les virus ?

Les virus peuvent infecter différents types de cellules : bactéries, plantes et animaux. Les virus qui ciblent les bactéries, appelées bactériophages (ou phages), sont très abondants. La recherche actuelle se concentre sur la phagothérapie pour traiter les infections bactériennes multirésistantes chez l’homme. Les virus qui infectent les plantes cultivées sont également très étudiés puisque les épidémies entraînent d’énormes pertes de récoltes et économiques.

Les virus ont été découverts pour la première fois au XIX^e siècle lorsqu’une culture économiquement importante, la plante de tabac, a été en proie à une mystérieuse maladie, plus tard identifiée comme le virus de la mosaïque du tabac. Les virus d’animaux sont d’une grande importance tant dans la recherche vétérinaire que dans la recherche médicale. En outre, les virus sont à la base de nombreuses maladies humaines, allant du rhume, de la varicelle et de l’herpès, à des infections plus dangereuses comme la fièvre jaune, l’hépatite et la variole.

La structure d’un virus

Les virus sont présents dans une variété de formes qui sont spécialisées dans l’attaque de leur cellule cible. Les deux principales composantes de tous les virus sont le génome viral et sa couche protéique protectrice, connue sous le nom de capside. Le génome viral est composé d’ARN ou d’ADN à simple ou double brin, et il code les protéines qui composent la capside. Ensemble, le génome viral et la capside sont connus sous le nom de nucléocapside.

Une caractéristique unique de nombreux virus d’eucaryotes est la présence d’une membrane de phospholipides, connue sous le nom d’enveloppe qui entoure la capside. Cette enveloppe provient généralement des membranes des cellules hôtes précédemment infectées, mais elle peut également comporter des protéines virales (appelées protéines d’enveloppe) qui y sont attachées. Enfin, certains virus d’animaux comportent un groupe de protéines codées par le virus, le tégument viral, dans l’espace entre l’enveloppe et la capside.

L’infection virale

Le cycle de vie viral peut être divisé en cinq étapes suivantes : attachement, pénétration, réplication, assemblage et libération. Les protéines à la surface du virus l’aident à reconnaître des cellules hôtes spécifiques. Certains virus utilisent ces protéines de surface pour se lier aux récepteurs des cellules hôtes et initier l’internalisation par endocytose, tandis que les virus enrobés d’enveloppe peuvent fusionner directement avec la membrane de la cellule hôte.

Certains bactériophages n’entrent pas dans la cellule ; ils injectent leur génome (et les enzymes virales) dans la cellule hôte. Une fois à l’intérieur de la cellule, le virus perd son enrobage et dirige la machinerie de la cellule hôte qui transcrit et traduit son génome. La cellule hôte emballe les nouvelles copies du génome viral en particules virales pour faire une descendance. Les virus de la descendance peuvent être stockés dans la cellule hôte avant d’être libérés ou être continuellement extrudés de la cellule par bourgeonnement hors de la membrane cellulaire. Le cycle d’infection virale est classé comme lytique ou lysogène. Dans le cycle lytique, les nouveaux virus éclatent de la cellule hôte, la tuant ainsi. Dans le cycle lysogène, l’ADN viral est incorporé dans le génome de l’hôte où il est dormant et il est copié chaque fois que la cellule hôte se reproduit.