chapitre 19 Les Virus 445
processus qui endommage souvent la cellule ou qui la tue.
Certains symptômes des infections virales humaines, comme
le rhume, sont dus aux dommages subis par des cellules et
à la mort de celles-ci ainsi qu’aux réactions que ces phénomènes provoquent dans l’organisme. Les virus de la nouvelle
génération qui sortent d’une cellule hôte peuvent parasiter
de nouvelles cellules et propager l’infection.
Le cycle de réplication simplifié que nous avons décrit
présente de nombreuses variantes. Nous en étudierons
quelques-unes chez certains Virus affectant les Bactéries
(Phages) et les Animaux ; plus loin dans le chapitre, nous
examinerons les Virus qui affectent les Végétaux.
Le cycle de réplication des phages
Les phages sont les mieux connus de tous les Virus, bien que
certains d’entre eux comptent parmi les plus complexes. Les
recherches sur des phages ont permis de découvrir que les virus
à ADN bicaténaire peuvent se répliquer par deux mécanismes :
le cycle lytique ou le cycle lysogénique.
Le cycle lytique
On nomme cycle lytique le processus de réplication virale
qui aboutit à la mort de la cellule hôte. Ce terme fait référence au dernier stade de l’infection, qui est la lyse (éclatement) de la bactérie et la libération des phages qu’elle a
fabriqués. Chacun de ceux-ci est alors prêt à infecter une
autre cellule saine, de sorte que quelques cycles lytiques successifs suffisent à détruire toute une population bactérienne
en quelques heures. On appelle phage virulent un phage
qui se multiplie uniquement suivant un cycle lytique. La
figure 19.5 montre les principales étapes du cycle lytique du
phage T4, un phage virulent caractéristique. Vous devriez
l’étudier attentivement avant de poursuivre.
Après avoir lu ce qui précède, vous vous demandez sans
doute pourquoi les phages n’ont pas exterminé les bactéries.
En fait, dans certains pays (notamment en Russie), des traitements par les phages ont été utilisés en médecine pour
contrôler les infections bactériennes chez l’humain. Mais les
bactéries ne sont pas dépourvues de moyens de défense. En
premier lieu, la sélection naturelle favorise les mutants bactériens dont les sites récepteurs ne sont plus reconnus par un
type donné de phage. Deuxièmement, lorsqu’il parvient à
pénétrer dans une bactérie, l’ADN d’un phage peut être identifié comme étranger et découpé par des enzymes cellulaires
appelées enzymes de restriction ; elles portent ce nom parce
que leur activité restreint la capacité des phages à infecter la bactérie. Comme l’ADN des cellules bactériennes est méthylé,
il échappe aux attaques de ses propres enzymes de restriction.
Cependant, tout comme elle avantage les bactéries pourvues
de récepteurs mutants ou d’enzymes de restriction efficaces,
la sélection naturelle favorise les phages mutants capables de
se lier aux récepteurs modifiés ou de résister à des enzymes
de restriction particulières. La relation parasite-hôte évolue
donc constamment.
Un troisième facteur explique la survie des bactéries : de nombreux phages peuvent coexister avec leurs cellules hôtes dans
un état appelé lysogénie, que nous allons maintenant étudier.
Le cycle lysogénique
Contrairement au cycle lytique, qui aboutit à la mort de la
cellule hôte, le cycle lysogénique permet la réplication du
génome viral sans entraîner la destruction de l’hôte. Il existe
des virus capables de suivre les deux modes de réplication
dans une bactérie ; ils sont appelés virus tempérés. Les chercheurs en biologie utilisent communément un virus tempéré
appelé phage l (il s’agit de la lettre grecque lambda). Le phage l
ressemble au phage T4, mais sa queue ne comporte qu’une
seule fibre caudale, qui est courte.
L’infection d’une bactérie E. coli débute lorsqu’un phage l
se lie à la surface de la cellule et injecte son ADN génomique
linéaire (figure 19.6). À l’intérieur de l’hôte, la molécule
d’ADN du phage prend une forme circulaire. Ce qui se passe
m Figure 19.4 Représentation simplifiée du cycle de réplication
d’un virus. Un virus est un parasite intracellulaire obligatoire qui se multiplie grâce aux structures et aux petites molécules de la cellule hôte. Dans
cet exemple de cycle de réplication d’un virus, le plus simple de tous,
le parasite est un virus à ADN dont la capside ne comporte qu’une seule
sorte de protéine.
FAItes des lIens Identifiez chacune des flèches droites en noir
avec un mot qui représente le nom du processus qui a lieu. Revoyez
la figure 17.26 à la page 402.
VIRUS
ADN
CELLULE HÔTE
ADN viral
ADN viral
ARNm
Protéines
de la capside
Capside
Le virus pénètre
dans la cellule par
endocytose, ce qui
libère l’ADN viral et les
protéines de la capside.
1
Pendant ce temps,
les enzymes de l’hôte
effectuent la transcription
du génome viral en ARNm
viral, que les ribosomes
de l’hôte utilisent pour
synthétiser de nouvelles
protéines virales.
Les génomes viraux
et les protéines de la
capside s’autoassemblent
pour former de nouvelles
particules virales, qui
quittent la cellule.
4
Les enzymes
de l’hôte effectuent la
réplication du génome viral.
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processus qui endommage souvent la cellule ou qui la tue.
Certains symptômes des infections virales humaines, comme
le rhume, sont dus aux dommages subis par des cellules et
à la mort de celles-ci ainsi qu’aux réactions que ces phénomènes provoquent dans l’organisme. Les virus de la nouvelle
génération qui sortent d’une cellule hôte peuvent parasiter
de nouvelles cellules et propager l’infection.
Le cycle de réplication simplifié que nous avons décrit
présente de nombreuses variantes. Nous en étudierons
quelques-unes chez certains Virus affectant les Bactéries
(Phages) et les Animaux ; plus loin dans le chapitre, nous
examinerons les Virus qui affectent les Végétaux.
Le cycle de réplication des phages
Les phages sont les mieux connus de tous les Virus, bien que
certains d’entre eux comptent parmi les plus complexes. Les
recherches sur des phages ont permis de découvrir que les virus
à ADN bicaténaire peuvent se répliquer par deux mécanismes :
le cycle lytique ou le cycle lysogénique.
Le cycle lytique
On nomme cycle lytique le processus de réplication virale
qui aboutit à la mort de la cellule hôte. Ce terme fait référence au dernier stade de l’infection, qui est la lyse (éclatement) de la bactérie et la libération des phages qu’elle a
fabriqués. Chacun de ceux-ci est alors prêt à infecter une
autre cellule saine, de sorte que quelques cycles lytiques successifs suffisent à détruire toute une population bactérienne
en quelques heures. On appelle phage virulent un phage
qui se multiplie uniquement suivant un cycle lytique. La
figure 19.5 montre les principales étapes du cycle lytique du
phage T4, un phage virulent caractéristique. Vous devriez
l’étudier attentivement avant de poursuivre.
Après avoir lu ce qui précède, vous vous demandez sans
doute pourquoi les phages n’ont pas exterminé les bactéries.
En fait, dans certains pays (notamment en Russie), des traitements par les phages ont été utilisés en médecine pour
contrôler les infections bactériennes chez l’humain. Mais les
bactéries ne sont pas dépourvues de moyens de défense. En
premier lieu, la sélection naturelle favorise les mutants bactériens dont les sites récepteurs ne sont plus reconnus par un
type donné de phage. Deuxièmement, lorsqu’il parvient à
pénétrer dans une bactérie, l’ADN d’un phage peut être identifié comme étranger et découpé par des enzymes cellulaires
appelées enzymes de restriction ; elles portent ce nom parce
que leur activité restreint la capacité des phages à infecter la bactérie. Comme l’ADN des cellules bactériennes est méthylé,
il échappe aux attaques de ses propres enzymes de restriction.
Cependant, tout comme elle avantage les bactéries pourvues
de récepteurs mutants ou d’enzymes de restriction efficaces,
la sélection naturelle favorise les phages mutants capables de
se lier aux récepteurs modifiés ou de résister à des enzymes
de restriction particulières. La relation parasite-hôte évolue
donc constamment.
Un troisième facteur explique la survie des bactéries : de nombreux phages peuvent coexister avec leurs cellules hôtes dans
un état appelé lysogénie, que nous allons maintenant étudier.
Le cycle lysogénique
Contrairement au cycle lytique, qui aboutit à la mort de la
cellule hôte, le cycle lysogénique permet la réplication du
génome viral sans entraîner la destruction de l’hôte. Il existe
des virus capables de suivre les deux modes de réplication
dans une bactérie ; ils sont appelés virus tempérés. Les chercheurs en biologie utilisent communément un virus tempéré
appelé phage l (il s’agit de la lettre grecque lambda). Le phage l
ressemble au phage T4, mais sa queue ne comporte qu’une
seule fibre caudale, qui est courte.
L’infection d’une bactérie E. coli débute lorsqu’un phage l
se lie à la surface de la cellule et injecte son ADN génomique
linéaire (figure 19.6). À l’intérieur de l’hôte, la molécule
d’ADN du phage prend une forme circulaire. Ce qui se passe
m Figure 19.4 Représentation simplifiée du cycle de réplication
d’un virus. Un virus est un parasite intracellulaire obligatoire qui se multiplie grâce aux structures et aux petites molécules de la cellule hôte. Dans
cet exemple de cycle de réplication d’un virus, le plus simple de tous,
le parasite est un virus à ADN dont la capside ne comporte qu’une seule
sorte de protéine.
FAItes des lIens Identifiez chacune des flèches droites en noir
avec un mot qui représente le nom du processus qui a lieu. Revoyez
la figure 17.26 à la page 402.
VIRUS
ADN
CELLULE HÔTE
ADN viral
ADN viral
ARNm
Protéines
de la capside
Capside
Le virus pénètre
dans la cellule par
endocytose, ce qui
libère l’ADN viral et les
protéines de la capside.
1
Pendant ce temps,
les enzymes de l’hôte
effectuent la transcription
du génome viral en ARNm
viral, que les ribosomes
de l’hôte utilisent pour
synthétiser de nouvelles
protéines virales.
Les génomes viraux
et les protéines de la
capside s’autoassemblent
pour former de nouvelles
particules virales, qui
quittent la cellule.
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Les enzymes
de l’hôte effectuent la
réplication du génome viral.
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