Structure et classification des virus

Pr. Colimon

Département de Virologie

CHU de Rennes, 2 rue Henri Le Guilloux, 35033 Rennes Cedex


mis à jour le 8 octobre 2001


1. Définition d'un virus

2. Caractéristiques physiques des virions

3. Classification

4. Principales familles de virus en médecine


 

1. Définition d'un virus

Le mot "virus" signifie poison en latin. Le terme poison dérive lui de boisson

1.1. Vie et virus

Les caractéristiques de la vie sont :

- la respiration
- la réactivité à des stimuli
- le mouvement
- la croissance
- la reproduction
- l'adaptabilité

Les bactéries et les parasites répondent à ces critères mais les virus ne les possèdent pas. Le virus ne peut se répliquer que dans une cellule hôte.

1.2. Caractéristiques générales des virus

Un virus possède un potentiel de réplication. Il est appelé «organule». C'est un élément unitaire potentiellement capable de produire une lignée avec une histoire d'évolution individuelle.
Une particule virale ou virion est constituée :
- d'acides nucléiques
- d'un complexe protéique protecteur : capside
- d'une enveloppe (membrane bilipidique) facultative
(Caspar 1962)

1.3. Définition d'André-Lwoff

Il existe 4 critères pour différencier un virus d'un autre organisme :

1- Un virus contient un seul type d'acide nucleiques : ADN ou ARN
2- Il y a multiplication de leur matériel génétique; il n'y a pas de croissance ni de fission des virus
3- Le parasitisme intracellulaire est strict, il n'y a pas de système enzymatique de production d'énergie de Lipmann.
4- Présence de structures spécialisées les distinguant des êtres vivants à structure cellulaire procaryotes et eucaryotes.

1.4. Définition actualisée

Virion = génome protégé par une boîte protéique qui doit être tnansmis à (doit infecter) une cellule vivante pour permettre l'expression des gènes et la réplication du génome viral par la cellule infectée.

2. Caractéristiques physiques des virions

2.1. Taille des virions

Les virus ont une taille comprise entre celle des bactéries et des protéines Les plus gros virus sont à la limite de la visibilité en microscopie optique 400 nm).Pour voir les virus, on utilise le microscope électronique ou les rayons X. Les virus sont compris entre 25 nm et 400 nm.

2.2. Structure générale

2.2.1. Génome

Le génome viral est constitué soit &ADN, soit &ARN. Dans les 2 cas, PARN ou l'ADN peuvent être double brin ou simple brin. Le génome peut être en un seul segment ou polysegmenté (minichromosomes). Le génome peut être linéaire ou circulaire.

2.2.2. Capside

La capside virale est l'enveloppe protéique qui protège le génome. Elle est composée de plusieurs monomères (unités structurales de base) appelés capsomères. Il existe deux types de capside :

• Capside à symétrie hélicoïdale

Un seul type de capsomère s'embdite pour former un volume (le capside) selon une symétrie en hélice.
Exemples:
-le virus de la mosaiique du tabac
-rhabdoviridae (le virus de la rage en fait partie)
-le virus grippal

• Capside à symétrie icosaédrique

L'icosaèdre est un polyèdre régulier ayant 3 axes de symétrie, 12 sommets, 20 faces qui sont des triangles latéraux et 30 arêtes.
Les capsomères vont se disperser sur l'icosaèdre. Ces capsomères sont de 2 types:
-pentons ou pentamères, fait de l'assemblage de 5 chaînes polypeptidiques (5 protomères)
-hexons ou hexamères, fait de l'assemblage de 6 chaînes polypeptidiques (6 protomères)
Tous les virus de symétrie icosaèdrique possèdent 12 pentons (car ils se trouvent sur chaque sommet de la structure)et un nombre d'hexons variables
ex : une capside à 32 capsomères a 12 pentons et 20 hexons

2.2.3. L'enveloppe virale

Il existe des virus nus (sans enveloppe) et des virus enveloppés. Chez les virus enveloppés, la membrane dérive des membranes cellulaires; elle est constituée en plus de glycoprotéines d'information virale (cad codées par les virus).

3. Classification

3.1. Selon les caractéristiques physiques des virions

Toutes les combinaisons sont possibles entre les différents groupes
-virus nu ou enveloppé
-virus à symétrie hélicoïdale ou icosoèdrique
-virus à génome linéaire ou circulaire, segmenté ou d'un seul tenant

En plus on différencie les virus

ADN
ARN
double brin double brin
simple brin


simple brin
- à polarité - ou
- à polarité +

Par définition : la polarité + est celle de l'ARN messager
la polarité - est celle de l'ARN complémentaire de l'ARNm (ou ARN anti-messager)

3.2. Selon la phylogénie

Sous forme d'arbre (dendrogramme), on classe par exemple: a, b, g1, g2 herpesvirus

3.3. Selon les caractéristiques biologiques

- suivant le type de cellule permettant la réplication du virus
- la durée du cycle de réplication virale
- la classification de Baltimore selon la stratégie de réplication du virus

3.4. Régles de taxonomie

niveau taxonomique
suffixes (courants)
exemples
ordre
virales (gpe de familles apparentées) mononegavirales
famille
viridae paramyxoviridae
sous-famille
virinae paramyxovirinae
genre
virus morbillivirus
espèce
(virus individuel) virus de la rougeole

4. Principales familles de virus en médecine

Virus à ADN
Virus à ARN
-poxviridae
-adenoviridae
-herpesviridae
-papovaviridae
-hepadnaviridae
-parvoviridae
-orthomyxoviridae
-paramyxoviridae
-rhabdoviridae
-filoviridae
-arenaviridae
-retroviridae
-coronaviridae
-réoviridae
-picornaviridae
-caliciviridae
-togaviridae

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