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LES
ELEMENTS MOBILES
RETROVIRUS
Les rétrovirus ne font pas partie des
transposons, cependant comme ils ont de nombreux points communs, de structure
et de reproduction de leur génome, avec les les rétrotransposons, il est nécessaire d’en dire quelques
mots (pour le reste voir cours de maitrise).
Des rétrovirus ont été isolé chez beaucoup d'espèces: oiseaux, souris, rat,
reptiles chats, singes, porcs, bovins, humains, hamster... Les mieux connus
sont ceux des oiseaux et des souris. La taille des rétrovirus est variable
mais ils ont une communauté de structure d'un groupe à l'autre et des
homologies de séquence.
Les plus longs (10kb) contiennent un jeu complet de gènes viraux; il existe
des virus défectifs auquels il manque telle ou
telle portion de séquence codante. Ces derniers sont dits non autonomes car
ils ont besoin d'un autre rétrovirus complet surinfectant pour se répliquer.
Caractéristiques structurelles du génôme viral
Le génome viral peut se présenter sous deux
formes:
- L’une se trouve enfermée dans des
particules virales, sous forme de deux brins + identiques d'ARN avec
coiffe de guanylate en 5' et queue de polyA en 3'. Ce sont les caractéristiques d'ARNm.
Les deux brins sont liés ensemble par des liaisons H à l'extrémité 5'.
Le génome viral est " diploïde ". Les ARN viraux sont
immédiatement traductibles en protéines.
- L’autre forme est un ADN double brin
intégré dans le génôme de l’hôte et qu’on
appelle provirus.
L’
ARN
viral est converti en double brin d'ADN linéaire dans la cellule infectée.
Cet ADN peut entrer dans le noyau et s'intégrer dans le génome, au hasard. En
général l'infection ne tue pas la cellule qui peut continuer à croître et à
se diviser.
L'ADN intégré peut se transmettre à la progéniture via les cellules
germinales (transmission verticale). Les virus matures peuvent aussi envahir
peu à peu les cellules de l'hôte ou d'autres hôtes (transmission
horizontale).
Cycle du virus
L'ARN viral sert à la fois pour la traduction
des protéines virales, pour la réplication grâce à la réverse transcriptase
et pour l'encapsidation dans les particules virales disséminables.
L'intégration dans le génome de l'hôte est nécessaire pour la transcription.
Les particules virales sont
composées :
- Outre les deux brins d'ARN(m) du virus
on y trouve plusieurs espèces d'ARN de
petite taille appartenant à l'hôte en particulier un ARNt.
Par exemple chez le virus du sarcome aviaire c'est l'ARNtTrp.
Cette molécule peut s’hybrider à l'ARN viral à un site situé à environ
100nt de l'extrémité 5'. Chez le virus de la leucémie murine c'est l'ARNtPro qui joue ce rôle. Cet ARNt
cellulaire sert d'amorce à la réverse transcriptase virale, pour
l'initiation de la réplication du génome viral en ADNc.
- Ces ARN sont entourés de protéines
virales (protéines gag dites de nucléocapside) et d'enzymes : pol qui cumule les fonctions de
réverse transcriptase, protéase et endonucléase.
- Autour se trouvent les glycoprotéines
d'enveloppe (gp85 et gp87) (dites env) liées
par des ponts disulfure et qui dérivent probablement du même polypeptide
précurseur. Ces glycoprotéines sont responsables de l'attachement des
virions à la membrane des cellules hôtes. Les particules virales entrent
et sortent de la cellule, par fusion et bourgeonnement respectivement, à
partir de la membrane plasmique (leur propre bicouche lipidique est donc
d'origine cellulaire).
Structure du génome
viral complet (provirus)
L'ADN linéaire cytoplasmique est borné de
chaque côté par une séquence longue de 250 à 1400bp environ qu’on appelle LTR
(pour Long Terminal Repeat). Le provirus intégré
dans le chromosome de l'hôte se termine par les deux LTR raccourcies de 2bp
de chaque côté. Duplication d'une séquence cible génomique de 4 ou 6 bp de part et d'autre du provirus.
L'ARN se termine en 5' et 3' par les séquences R (qui font de 10 à 80nt) des
deux LTR.
Entre les LTR se trouvent les séquences codantes pour : gag-pol-env ou gag-prt-pol-env
L'ARN est traduit et donne les polyprotéines
gag, gag-pol et env qui
sont ensuite clivées grâce à l’activité protéasique
codée par prt.
gag-pol donne les protéines suivantes:
- matrice 15-20kD localisée entre la
nucléocapside et l'enveloppe
- capside 24-30kD composant structural
majeur de la capside
- nucleocapside 10-15kD empaquète le dimère d'ARN
- protéase 15kD clive gag-pol
- réverse transcriptase 50-95kD
synthétise le brin d'ADNc
- intégrase 32-46kD insère le provirus dans le
génome de l'hôte
env donne les protéines:
- prot de surface 46-120kD forme des
protrusions à la surface du virion, intéragit
avec la membrane de l'hôte
- prot transmembranaire, 15-37kD opère la
fusion entre les membranes virale et hôte
Maturation du virion:
Les différents ARN sont empaquetés au sein du cytoplasme, puis l'enveloppe
extérieure (protéines env + bicouche lipidique
prélevée à la membrane plasmique) est appliquée au fur et à mesure que le coeur bourgeonne vers l'extérieur.
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