444 trOiSiÈMe partie La génétique
un polyèdre à 20 faces triangulaires (un ico sa èdre). Ces virus
et d’autres ayant une forme semblable sont appelés virus icosaédriques (figure 19.3b).
Certains virus comportent des structures accessoires qui
leur permettent d’infecter leur hôte. Par exemple, la capside
du virus de la grippe et de nombreux autres virus d’Animaux
est recouverte d’une enveloppe membraneuse (figure 19.3c).
Cette enveloppe virale est constituée d’une partie de la
membrane plasmique de la cellule hôte. Elle contient les
phosphoglycérides et les protéines provenant de la membrane ainsi que des protéines et des glycoprotéines d’origine
virale (les glycoprotéines sont des protéines ayant une liaison
covalente avec un glucide). La capside de certains virus renferme aussi quelques enzymes virales.
La plupart des capsides les plus complexes sont celles des
virus qui infectent les bactéries. Les virus bactériens sont
appelés bactériophages ou, plus simplement, phages. Sept
des premiers à avoir été étudiés infectent la bactérie E. coli, et
ils ont été nommés type 1 (T1), type 2 (T2), etc., selon l’ordre
de leur découverte. Il se trouve que la structure des trois phages
T-pairs (soit T2, T4 et T6) est très semblable : leur capside est
formée d’une tête icosaédrique allongée qui contient leur ADN.
Une queue protéique munie de fibres caudales est attachée
à leur tête. Ils se fixent aux bactéries à l’aide de ces fibres
(figure 19.3d). À la section suivante, nous étudierons comment ces quelques constituants viraux fonctionnent en associ ation avec les composantes cellulaires pour produire un grand
nombre de descendants.
retour sur le ConCept 19.1
1. Comparez les structures du virus de la mosaïque
du tabac et du virus de la grippe (voir la figure 19.3).
2. FAItes des lIens Dans la figure 16.4 (p. 356), vous
avez appris que les bactériophages ont été utilisés
comme outils de recherche pour démontrer que
l’ADN transmet les informations génétiques. Décrivez
brièvement l’expérience effectuée par Hershey et
Chase ; dans votre description, dites pourquoi les
chercheurs ont choisi d’utiliser les phages.
Voir les réponses proposées à la fin du chapitre.
ConCept
19.2
Les Virus ne peuvent se répliquer
qu’à l’intérieur de cellules hôtes
Les Virus ne possèdent ni les enzymes nécessaires au métabolisme ni les autres structures essentielles à la production de
leurs propres protéines, comme les ribosomes. Ce sont des
parasites intracellulaires obligatoires : ils ne peuvent se multiplier qu’à l’intérieur d’une cellule hôte. Il est donc juste de dire
que les virus isolés ne sont donc qu’un ensemble de gènes
enveloppé dans des protéines qui passe d’une cellule hôte à
une autre.
Chaque virus particulier ne peut infecter les cellules que d’un
nombre limité d’espèces hôtes, appelé spectre d’hôtes du
virus. Cette spécificité provient de l’apparition d’un processus
particulier de reconnaissance chez les Virus. Ils reconnaissent
en effet leurs cellules hôtes au moyen d’un mécanisme du
type « clé et serrure » entre les protéines virales présentes sur
leur surface et les molécules réceptrices correspondantes
situées sur la face externe d’une cellule. (Selon un modèle, les
molécules réceptrices avaient originalement des fonctions
utiles à la cellule hôte, mais elles ont plus tard été reconnues
par des virus comme portes d’entrée.) Le spectre d’hôtes de
certains virus peut être large. Par exemple, le virus du Nil
occidental et celui de l’encéphalite équine sont des virus différents qui peuvent infecter les moustiques, les oiseaux, le
cheval et l’humain. D’autres virus ont un spectre d’hôtes si
réduit qu’ils ne s’attaquent qu’à une seule espèce. Le virus de
la rougeole, par exemple, ne peut infecter que l’être humain.
De plus, les virus qui infectent des Eucaryotes multicellulaires n’attaquent qu’un certain type de tissu. Ainsi, chez l’humain, les virus du rhume n’infectent que les muqueuses des
voies respiratoires supérieures et le virus de l’immunodéficience humaine (VIH), lui, se lie à un récepteur qui se trouve
seulement sur certains types de globules blancs.
Les caractéristiques générales
du cycle de réplication des Virus
L’infection virale commence lorsque le virus se lie à une cellule hôte et que le génome viral parvient à l’intérieur de celleci (figure 19.4). Le mécanisme d’entrée du génome dépend
du type de virus et du type de cellule hôte. Par exemple, les
phages T-pairs injectent leur ADN dans une bactérie à l’aide
d’un appareil caudal complexe (voir la figure 19.3d). D’autres
virus sont absorbés par endocytose ou, dans le cas des virus
avec une enveloppe, par fusion de l’enveloppe virale avec la
membrane plasmique. Une fois que le génome viral est entré
dans une cellule hôte, les protéines qu’il code peuvent réquisitionner la cellule et la reprogrammer de sorte qu’elle recopie
les gènes viraux. Elle fabrique par la suite les protéines virales.
La synthèse des acides nucléiques viraux se fait à partir des
nucléotides de la cellule hôte et celle des protéines virales fait
intervenir l’ensemble de la machinerie cellulaire, c’est-à-dire
les enzymes, les ribosomes, les ARNt, les acides aminés, l’ATP
et d’autres composantes de l’hôte. Beaucoup de virus à ADN
utilisent les ADN polymérases de la cellule hôte pour synthétiser de nouveaux génomes. C’est l’ADN viral qui sert de
matrice. Par contre, les virus à ARN doivent se servir des ARN
polymérases qu’ils possèdent et qui effectuent la réplication
à partir de leur matrice d’ARN. (Les cellules non infectées
n’ont généralement pas d’enzymes propres leur permettant
d’effectuer cette opération.)
Une fois fabriqués, les molécules d’acide nucléique viral
et les capsomères s’assemblent souvent de façon spontanée,
par autoassemblage, pour former de nouveaux virus. Les
chercheurs peuvent même séparer l’ARN et les capsomères
du virus de la mosaïque du tabac, puis reconstituer des virus
complets en mélangeant simplement les composantes dans
les bonnes conditions. Le cycle de réplication le plus simple
des Virus se termine lorsque des centaines de nouveaux virus,
voire des milliers, sortent de la cellule hôte infectée, un
un polyèdre à 20 faces triangulaires (un ico sa èdre). Ces virus
et d’autres ayant une forme semblable sont appelés virus icosaédriques (figure 19.3b).
Certains virus comportent des structures accessoires qui
leur permettent d’infecter leur hôte. Par exemple, la capside
du virus de la grippe et de nombreux autres virus d’Animaux
est recouverte d’une enveloppe membraneuse (figure 19.3c).
Cette enveloppe virale est constituée d’une partie de la
membrane plasmique de la cellule hôte. Elle contient les
phosphoglycérides et les protéines provenant de la membrane ainsi que des protéines et des glycoprotéines d’origine
virale (les glycoprotéines sont des protéines ayant une liaison
covalente avec un glucide). La capside de certains virus renferme aussi quelques enzymes virales.
La plupart des capsides les plus complexes sont celles des
virus qui infectent les bactéries. Les virus bactériens sont
appelés bactériophages ou, plus simplement, phages. Sept
des premiers à avoir été étudiés infectent la bactérie E. coli, et
ils ont été nommés type 1 (T1), type 2 (T2), etc., selon l’ordre
de leur découverte. Il se trouve que la structure des trois phages
T-pairs (soit T2, T4 et T6) est très semblable : leur capside est
formée d’une tête icosaédrique allongée qui contient leur ADN.
Une queue protéique munie de fibres caudales est attachée
à leur tête. Ils se fixent aux bactéries à l’aide de ces fibres
(figure 19.3d). À la section suivante, nous étudierons comment ces quelques constituants viraux fonctionnent en associ ation avec les composantes cellulaires pour produire un grand
nombre de descendants.
retour sur le ConCept 19.1
1. Comparez les structures du virus de la mosaïque
du tabac et du virus de la grippe (voir la figure 19.3).
2. FAItes des lIens Dans la figure 16.4 (p. 356), vous
avez appris que les bactériophages ont été utilisés
comme outils de recherche pour démontrer que
l’ADN transmet les informations génétiques. Décrivez
brièvement l’expérience effectuée par Hershey et
Chase ; dans votre description, dites pourquoi les
chercheurs ont choisi d’utiliser les phages.
Voir les réponses proposées à la fin du chapitre.
ConCept
19.2
Les Virus ne peuvent se répliquer
qu’à l’intérieur de cellules hôtes
Les Virus ne possèdent ni les enzymes nécessaires au métabolisme ni les autres structures essentielles à la production de
leurs propres protéines, comme les ribosomes. Ce sont des
parasites intracellulaires obligatoires : ils ne peuvent se multiplier qu’à l’intérieur d’une cellule hôte. Il est donc juste de dire
que les virus isolés ne sont donc qu’un ensemble de gènes
enveloppé dans des protéines qui passe d’une cellule hôte à
une autre.
Chaque virus particulier ne peut infecter les cellules que d’un
nombre limité d’espèces hôtes, appelé spectre d’hôtes du
virus. Cette spécificité provient de l’apparition d’un processus
particulier de reconnaissance chez les Virus. Ils reconnaissent
en effet leurs cellules hôtes au moyen d’un mécanisme du
type « clé et serrure » entre les protéines virales présentes sur
leur surface et les molécules réceptrices correspondantes
situées sur la face externe d’une cellule. (Selon un modèle, les
molécules réceptrices avaient originalement des fonctions
utiles à la cellule hôte, mais elles ont plus tard été reconnues
par des virus comme portes d’entrée.) Le spectre d’hôtes de
certains virus peut être large. Par exemple, le virus du Nil
occidental et celui de l’encéphalite équine sont des virus différents qui peuvent infecter les moustiques, les oiseaux, le
cheval et l’humain. D’autres virus ont un spectre d’hôtes si
réduit qu’ils ne s’attaquent qu’à une seule espèce. Le virus de
la rougeole, par exemple, ne peut infecter que l’être humain.
De plus, les virus qui infectent des Eucaryotes multicellulaires n’attaquent qu’un certain type de tissu. Ainsi, chez l’humain, les virus du rhume n’infectent que les muqueuses des
voies respiratoires supérieures et le virus de l’immunodéficience humaine (VIH), lui, se lie à un récepteur qui se trouve
seulement sur certains types de globules blancs.
Les caractéristiques générales
du cycle de réplication des Virus
L’infection virale commence lorsque le virus se lie à une cellule hôte et que le génome viral parvient à l’intérieur de celleci (figure 19.4). Le mécanisme d’entrée du génome dépend
du type de virus et du type de cellule hôte. Par exemple, les
phages T-pairs injectent leur ADN dans une bactérie à l’aide
d’un appareil caudal complexe (voir la figure 19.3d). D’autres
virus sont absorbés par endocytose ou, dans le cas des virus
avec une enveloppe, par fusion de l’enveloppe virale avec la
membrane plasmique. Une fois que le génome viral est entré
dans une cellule hôte, les protéines qu’il code peuvent réquisitionner la cellule et la reprogrammer de sorte qu’elle recopie
les gènes viraux. Elle fabrique par la suite les protéines virales.
La synthèse des acides nucléiques viraux se fait à partir des
nucléotides de la cellule hôte et celle des protéines virales fait
intervenir l’ensemble de la machinerie cellulaire, c’est-à-dire
les enzymes, les ribosomes, les ARNt, les acides aminés, l’ATP
et d’autres composantes de l’hôte. Beaucoup de virus à ADN
utilisent les ADN polymérases de la cellule hôte pour synthétiser de nouveaux génomes. C’est l’ADN viral qui sert de
matrice. Par contre, les virus à ARN doivent se servir des ARN
polymérases qu’ils possèdent et qui effectuent la réplication
à partir de leur matrice d’ARN. (Les cellules non infectées
n’ont généralement pas d’enzymes propres leur permettant
d’effectuer cette opération.)
Une fois fabriqués, les molécules d’acide nucléique viral
et les capsomères s’assemblent souvent de façon spontanée,
par autoassemblage, pour former de nouveaux virus. Les
chercheurs peuvent même séparer l’ARN et les capsomères
du virus de la mosaïque du tabac, puis reconstituer des virus
complets en mélangeant simplement les composantes dans
les bonnes conditions. Le cycle de réplication le plus simple
des Virus se termine lorsque des centaines de nouveaux virus,
voire des milliers, sortent de la cellule hôte infectée, un