Le virus influenza

Virus influenza vu au microscope optique (source wikipédia)

Si vous connaissez déjà le virus de la grippe vous pouvez directement passer à son fonctionnement !

Les virus sont des éléments à la frontière du vivant en raison de leur petite taille et de leur mode de vie. Les virus ont besoin d'un matériel de réplication et d'une cellule vivante. Ce sont des parasites obligatoires. Les virions sont composés de peu d'éléments (enzyme, protéine) et d'un génome très court. Le génome viral peut être sous forme d'ARN ou d'ADN.


Quand un virion infecte une cellule, il détourne la machinerie cellulaire à son propre profit, (il y a davantage de protéines virales produites que de protéines cellulaires). Les produits de la réplication du génome viral permettent la construction des futurs virus ou servent à produire des protéines virales. La multiplication intense de virus peut provoquer la mort de la cellule par épuisement (manque de protéines propres à la cellule) ou par dégénérescence.

Pour définir un virion, on peut énumérer les caractères suivants:

• Un seul type d'acide nucléique (ADN ou ARN) qui constitue le génome viral.

• Une reproduction par réplication du génome.

• Un parasitisme intracellulaire absolu.

• Une structure particulière. 

Nous allons nous intéresser au fonctionnement du virus en lui-même. Le virus de la grippe est un virus de forme ovale qui est caractérisé comme un virus à ARN, c'est-à-dire que son information génétique est sous forme d'AcideRiboNucléique. Nous allons voir comment se déroule l'infection d'une cellule par un virus de la grippe.

Présentation du virus de la grippe :

Il y a plusieurs types de virus de la grippe : le type A, B et C. Nous allons étudier le cas du virus A responsable de la grippe saisonnière.

Le virus de type A (de type orthomyxovirus) est un virus à ARN simple brin qui se réplique dans le noyau. Son ARN ne se replie pas sur lui-même, il est linéaire. De plus, il s'agit d'un ARN-, c'est-à-dire que l'ARN ne peut pas être utilisé directement comme ARNm.

Il doit donc passer sous forme d'ARN+ puis d'ARNm (il s'agit de la transcriptase). L'ARNm est ensuite utilisé pour produire les protéines virales ou comme matrice à la fabrication d'autres ARN viraux.

Comme la plupart des virus à ARN, le virus A est enveloppé d'une membrane de nature lipidique qui, en fusionnant avec la membrane cytoplasmique, lui permet de pénétrer dans la cellule hôte.

Une fois que les protéines virales sont synthétisées et que l'ARN viral a été répliqué, les différents éléments s'assemblent à proximité de la membrane cellulaire dans laquelle viennent s'intégrer des glycoprotéines virales pour constituer une enveloppe virale et ainsi former un nouveau virus.

Carte génique du virus de la grippe :

Source : http://viralzone.expasy.org/viralzone/all_by_species/223.html

Schéma moléculaire du virus de la grippe (source: wikipédia)

Le virus est composé d'un ensemble de protéines qui ont plusieurs fonctions et localisations :

• PB1 (Protéine basique 1) : C'est une protéine (endonucléase) qui coupe un acide nucléique en fragments plus courts. Elle se lie à extrémité 5' (la coiffe) de l'ARNvm et le clive.
• PB2 (Protéine basique 2) : c'est une polymérase d'ARN à ARN dépendant, c'est-à-dire qu'elle a synthétisé un ARN à partir d'un autre brin d'ARN. 
• PA (Protéine acide) : c'est une sous-unité de l'ARN polymérase, elle a une fonction de protéolyse.
• H ou HA (Hémagglutinine) : est une glycoprotéine antigénique présente à la surface du virus de la grippe. Elle est responsable de la fixation de la particule virale à un récepteur situé sur la cellule cible. L'hémagglutinine a une longueur de chaine d'environ 560 acides aminés. La fonction de cette protéine permet l'attachement au récepteur cellulaire « acide sialique » par le virus et permet la fusion de la membrane virale et de la membrane cellulaire.  
   
  Voici la structure moléculaire de l'hémagglutinine :
  
  

Source : http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096921260600356X#gr1

L'hémaglutinine est une protéine antigénique trouvée à la surface des virus Influenza type A. Elle est synthétisée sous forme d'un précurseur inactif HA0 par le virus.

Sa structure en trois dimensions montre qu'il s'agit d'un homotrimère. Chaque partie de l'homotrimère est une glycoprotéine HA0 constituée de deux sous-unités:

• la partie extracellulaire globulaire (HA1) contient le site de liaison, (nommé RBS), qui se fixe sur les cellules cibles qui possèdent la molécule adaptatrice, l'acide sialique.

• la partie formant une tige (HA2) permet la fusion entre la membrane du virion et la membrane de l'endosome de la cellule hôte lors de l'infection de la cellule. Cette partie HA2 présente un domaine transmembranaire hydrophobe et un domaine intracellulaire (sous forme de queue).

Une fois attachées à la surface de la cellule hôte, pour pouvoir rendre fonctionnelle l'hémagglutinine et permettre l'infection, les parties de l'hémagglutinine HA1 et HA2 doivent être séparées l'une de l'autre. Cette séparation s'effectue grâce à un clivage au niveau d'un peptide reliant les deux sous-unités. Tant que la coupure n'a pas eu lieu les virus ne sont pas capables d'infecter une cellule.

L'hémagglutinine est la cible principale du système immunitaire lors de la première rencontre avec l'agent infectieux.

La liaison avec l'acide sialique lors de l'infection cellulaire se fait selon une liaison alpha 2,6 galactose pour les cellules humaines

• NP (Nucléoprotéine) : c'est un composant structural du cœur viral. Cette protéine a un rôle important dans l'importation des gènes viraux dans le noyau de la cellule infectée. 
• N ou NA (Neuraminidase) : elle coupe la liaison hémagglutinine/acide sialique pour libérer le virus de la cellule, favorise ainsi la dispersion et l’infection. 
• M1 (Protéine de matrice) : c'est une protéine de structure virale (capside), elle permet l'exportation de l’ARN viral hors du noyau cellulaire. 
• M2 (Protéines de matrice) : permet la mise en place de canaux ioniques H+. cette protéine s'active en prévention à la décapsidation du virus. 
• NS1 (Protéines non structurales) : Protéine qui sert d'antagoniste pour l’interféron  viral de type I. 
• NS2 (Protéines non structurales) : NS2 est facteur d’exportation nucléaire.
• NEP : Une autre protéine d'export cellulaire.
• PB1-F2 : protéine d’apoptose cellulaire (mort programmée de la cellule)

Le virus est très faible lorsqu'il n'est pas dans un organisme, il va donc chercher à se reproduire au plus vite une fois entré dans l'organisme.
Les cellules cibles du virus de la grippe sont les cellules des voies respiratoires comme celles des poumons ou de la trachée.

Maintenant que l'on connais mieux le virus de la grippe, on peut s'intéresser à son fonctionnement.