chapitre 19 Les Virus 441
m Figure 19.1 Les minuscules virus qui infectent
cette bactérie E. coli sont-ils vivants ?
ConCepts Clés
19.1 Un virus est constitué d’acide nucléique
entouré d’une coque de protéines
19.2 Les Virus ne peuvent se répliquer
qu’à l’intérieur de cellules hôtes
19.3 Les Virus, les viroïdes et les prions
sont des agents pathogènes redoutables
qui affectent les animaux et les Végétaux
IntroduCtIon
Une vie empruntée
La photographie de la figure 19.1 montre un événement
remarquable : l’attaque d’une cellule bactérienne par de nombreuses structures qui ressemblent à des sucettes miniatures,
0,5 Rm
(30 000 w)
Les Virus
19
des bonbons fixés à l’extrémité d’un bâtonnet. Dans cette
photographie prise à l’aide d’un microscope électronique à
balayage (MEB) et artificiellement colorée, les structures que
l’on voit sont celles d’un type de virus appelé bactériophage
T4 (ou phage) en train d’infecter la bactérie Escherichia coli.
En injectant son ADN à la cellule, le phage amorce la prise de
contrôle des gènes de la bactérie, détournant les mécanismes
cellulaires à son profit afin de lui faire produire une multitude
de nouveaux virus.
Souvenez-vous que les Bactéries et les organismes procaryotes sont des cellules beaucoup plus petites et simples que
les cellules eucaryotes des Végétaux et des Animaux. Quant
aux Virus, ils sont encore plus petits et plus rudimentaires.
Comme il lui manque les structures et les outils métaboliques
qui existent dans les cellules, un virus n’est guère plus
qu’un ensemble de quelques gènes emballés dans une coque
de protéines.
Les Virus sont-ils des êtres vivants ? Lors de leur découverte, ils étaient considérés comme des substances chimiques
biologiques ; en fait, la racine latine du mot virus signifie
« poison ». Étant donné que les Virus peuvent causer une
grande variété de maladies et se propager entre les organismes,
les chercheurs ont établi à la fin du 19
e
siècle un parallèle avec
les Bactéries et ont conclu que les Virus constituaient la forme
de vie la plus rudimentaire. Cependant, les Virus sont incapables de se reproduire ou d’effectuer des activités métaboliques à l’extérieur d’une cellule hôte. La plupart des biologistes
qui étudient les virus aujourd’hui seraient probablement
d’accord pour affirmer qu’ils ne sont pas vivants, mais qu’ils
se situent plutôt dans une zone d’ombre entre formes de vie
et substances chimiques. La phrase la plus simple utilisée
récemment par deux chercheurs les décrit assez bien : les virus
mènent une « sorte de vie dérobée ».
Dans une large mesure, la biologie moléculaire est née
dans les laboratoires de biologistes qui étudiaient des virus
infectant des bactéries. Les expériences avec des virus ont
fourni de nombreuses preuves montrant que les gènes sont
formés d’acides nucléiques. Elles ont également aidé à mieux
comprendre les mécanismes moléculaires des processus fondamentaux de la réplication de l’ADN, de la transcription et
de la traduction.
Outre leur valeur en tant que modèles pour la recherche
en biologie, les Virus possèdent des mécanismes génétiques
particuliers qui sont intéressants en soi. De plus, leur étude a
conduit les scientifiques à mettre au point des techniques qui
leur ont permis de manipuler des gènes et de les transférer
d’un organisme à l’autre. Ces techniques jouent un rôle important en recherche fondamentale, dans le domaine de la biotechnologie et dans les applications médicales. Par exemple,
on utilise des virus comme vecteurs de gènes en thérapie
génique (voir le chapitre 20).
Dans le présent chapitre, nous étudierons la biologie des
Virus, les plus simples de tous les modèles génétiques. Nous
commencerons par l’étude de leur structure, puis nous décrirons leurs cycles de réplication. Nous examinerons ensuite
leur rôle en tant qu’agents pathogènes, c’est-à-dire susceptibles de causer une maladie, et nous terminerons par l’étude
de certains agents infectieux encore plus simples que sont
les viroïdes et les prions.
m Figure 19.1 Les minuscules virus qui infectent
cette bactérie E. coli sont-ils vivants ?
ConCepts Clés
19.1 Un virus est constitué d’acide nucléique
entouré d’une coque de protéines
19.2 Les Virus ne peuvent se répliquer
qu’à l’intérieur de cellules hôtes
19.3 Les Virus, les viroïdes et les prions
sont des agents pathogènes redoutables
qui affectent les animaux et les Végétaux
IntroduCtIon
Une vie empruntée
La photographie de la figure 19.1 montre un événement
remarquable : l’attaque d’une cellule bactérienne par de nombreuses structures qui ressemblent à des sucettes miniatures,
0,5 Rm
(30 000 w)
Les Virus
19
des bonbons fixés à l’extrémité d’un bâtonnet. Dans cette
photographie prise à l’aide d’un microscope électronique à
balayage (MEB) et artificiellement colorée, les structures que
l’on voit sont celles d’un type de virus appelé bactériophage
T4 (ou phage) en train d’infecter la bactérie Escherichia coli.
En injectant son ADN à la cellule, le phage amorce la prise de
contrôle des gènes de la bactérie, détournant les mécanismes
cellulaires à son profit afin de lui faire produire une multitude
de nouveaux virus.
Souvenez-vous que les Bactéries et les organismes procaryotes sont des cellules beaucoup plus petites et simples que
les cellules eucaryotes des Végétaux et des Animaux. Quant
aux Virus, ils sont encore plus petits et plus rudimentaires.
Comme il lui manque les structures et les outils métaboliques
qui existent dans les cellules, un virus n’est guère plus
qu’un ensemble de quelques gènes emballés dans une coque
de protéines.
Les Virus sont-ils des êtres vivants ? Lors de leur découverte, ils étaient considérés comme des substances chimiques
biologiques ; en fait, la racine latine du mot virus signifie
« poison ». Étant donné que les Virus peuvent causer une
grande variété de maladies et se propager entre les organismes,
les chercheurs ont établi à la fin du 19
e
siècle un parallèle avec
les Bactéries et ont conclu que les Virus constituaient la forme
de vie la plus rudimentaire. Cependant, les Virus sont incapables de se reproduire ou d’effectuer des activités métaboliques à l’extérieur d’une cellule hôte. La plupart des biologistes
qui étudient les virus aujourd’hui seraient probablement
d’accord pour affirmer qu’ils ne sont pas vivants, mais qu’ils
se situent plutôt dans une zone d’ombre entre formes de vie
et substances chimiques. La phrase la plus simple utilisée
récemment par deux chercheurs les décrit assez bien : les virus
mènent une « sorte de vie dérobée ».
Dans une large mesure, la biologie moléculaire est née
dans les laboratoires de biologistes qui étudiaient des virus
infectant des bactéries. Les expériences avec des virus ont
fourni de nombreuses preuves montrant que les gènes sont
formés d’acides nucléiques. Elles ont également aidé à mieux
comprendre les mécanismes moléculaires des processus fondamentaux de la réplication de l’ADN, de la transcription et
de la traduction.
Outre leur valeur en tant que modèles pour la recherche
en biologie, les Virus possèdent des mécanismes génétiques
particuliers qui sont intéressants en soi. De plus, leur étude a
conduit les scientifiques à mettre au point des techniques qui
leur ont permis de manipuler des gènes et de les transférer
d’un organisme à l’autre. Ces techniques jouent un rôle important en recherche fondamentale, dans le domaine de la biotechnologie et dans les applications médicales. Par exemple,
on utilise des virus comme vecteurs de gènes en thérapie
génique (voir le chapitre 20).
Dans le présent chapitre, nous étudierons la biologie des
Virus, les plus simples de tous les modèles génétiques. Nous
commencerons par l’étude de leur structure, puis nous décrirons leurs cycles de réplication. Nous examinerons ensuite
leur rôle en tant qu’agents pathogènes, c’est-à-dire susceptibles de causer une maladie, et nous terminerons par l’étude
de certains agents infectieux encore plus simples que sont
les viroïdes et les prions.