chapitre 19 Les Virus 457
les oreillons. Figure 19.8 La principale protéine à la surface cellulaire à
laquelle se lie le VIH est appelée CD4. Cependant, le VIH nécessite également un « corécepteur » qui, dans de nombreux cas, est une protéine
appelée CCR5. Le VIH se lie à ces deux protéines ensemble puis il est
inséré dans la cellule. Les chercheurs ont découvert cette exigence en
étudiant des individus qui semblaient résistants à l’infection par le VIH,
malgré de multiples expositions. Il s’est avéré que chez ces individus, le
gène qui code pour CCR5 a subi des mutations, de sorte que la protéine
ne peut apparemment pas agir comme un corécepteur, ce qui empêche
le VIH de pénétrer dans les cellules et de les infecter.
retour sur le concept 19.1
1. Le virus de la mosaïque du tabac est constitué d’une molécule d’ARN
entourée par des protéines disposées en hélice. Le virus de la grippe
possède huit molécules d’ARN, chacune étant entourée de protéines
disposées en hélice, comme dans l’arrangement d’une seule molécule
d’ARN dans le virus de la mosaïque du tabac. Autre différence entre les
virus : celui de la grippe possède une enveloppe et celui de la mosaïque
du tabac n’en a pas. 2. Les phages T2 étaient un excellent choix dans
l’expérience de Hershey et Chase, car ils sont constitués seulement d’ADN
protégé par une coque de protéines, et les deux macromolécules censées
transmettre les informations génétiques sont l’ADN et les protéines.
Hershey et Chase ont été capables de marquer par radioactivité chaque
type de molécule seule et de la suivre au cours d’infections distinctes
de cellules d’E. coli avec T2. Seul l’ADN pénétrait dans la cellule bactérienne au cours de l’infection, et seul l’ADN marqué apparaissait dans
certains phages descendants. Hershey et Chase ont conclu que l’ADN
devait transmettre les informations génétiques nécessaires pour que le
phage reprogramme la cellule et produise des phages descendants.
retour sur le concept 19.2
1. Les phages lytiques effectuent la lyse de la cellule hôte, alors que les
phages lysogéniques peuvent soit lyser la cellule hôte, soit s’insérer dans
le chromosome de l’hôte. Dans ce dernier cas, l’ADN viral (prophage) est
simplement répliqué en même temps que le chromosome de l’hôte. Sous
certaines conditions, un prophage peut quitter le chromosome bactérien
et amorcer un cycle lytique. 2. L’ARN polymérase virale et l’ARN polymérase dans la figure 17.9 synthétisent toutes les deux une molécule d’ARN
complémentaire d’un brin matrice. Cependant, l’ARN polymérase de la
figure 17.9 utilise un des brins de la double hélice d’ADN comme
matrice, alors que l’ARN polymérase virale utilise l’ARN d’un génome
viral comme matrice. 3. Parce qu’il synthétise de l’ADN à partir de son
génome d’ARN, ce qui est l’inverse (« rétro ») du flux d’information que
l’on observe habituellement dans la synthèse ADN → ARN. 4. Il y a de
nombreuses étapes durant lesquelles l’interférence est possible : la
liaison du virus à la cellule, la fonction de la transcriptase inverse,
l’intégration dans le chromosome de la cellule hôte, la synthèse du
génome (dans ce cas la transcription provenant de l’ARN du provirus
inséré), l’assemblage du virus à l’intérieur de la cellule et le bourgeonnement du virus. (La plupart de ces étapes, sinon toutes, sont des cibles
de stratégies médicales actuelles pour bloquer le progrès de l’infection
chez les personnes infectées par le VIH.)
retour sur le concept 19.3
1. Des mutations peuvent créer une nouvelle souche de virus que le
système immunitaire est incapable de combattre efficacement, même
si un animal a été exposé à la souche initiale ; un virus peut se propager
d’une espèce à un nouvel hôte ; enfin, un virus rare peut se disséminer
si une population devient moins isolée. 2. Dans la transmission horizontale, une plante est infectée par une source externe de virus. Le virus
peut pénétrer dans la plante par une blessure de l’épiderme causée par
des herbivores ou des insectes. Dans la transmission verticale, une plante
hérite d’un virus transmis par une plante mère, soit par des semences
infectées (reproduction sexuée), soit par l’intermédiaire d’une bouture
infectée (reproduction asexuée). 3. Les humains ne font pas partie du
spectre d’hôtes du virus de la mosaïque du tabac, de sorte qu’ils ne
peuvent pas contracter la maladie.
Questions du résumé des concepts clés
19.1 Les Virus sont généralement considérés comme non vivants, parce
qu’ils sont incapables de se répliquer à l’extérieur d’une cellule hôte.
Pour se répliquer, ils dépendent totalement des enzymes et des ressources
d’une cellule hôte. 19.2 Les virus à ARN monocaténaire nécessitent une
ARN polymérase qui peut produire un ARN en utilisant une matrice
d’ARN. (Les ARN polymérases cellulaires produisent un ARN en utilisant
une matrice d’ADN.) Les rétrovirus ont besoin de transcriptases inverses
pour produire l’ADN en utilisant une matrice d’ARN. (Une fois que le
premier brin d’ADN est produit, la même enzyme peut favoriser la synthèse du deuxième brin d’ADN.) 19.3 La vitesse de mutation des virus
à ARN est plus élevée que celle des virus à ADN parce que l’ARN polymérase n’a pas de fonction de « correction d’épreuves », de sorte que les
erreurs dans la réplication ne sont pas corrigées. Le taux de mutation
plus élevé signifie que les virus à ARN se modifient plus rapidement que
les virus à ADN, ce qui les rend capables d’avoir un spectre d’hôtes modifié
et d’esquiver les défenses immunitaires chez les hôtes possibles.
évAluAtIon
1. c ; 2. d ; 3. c ; 4. d ; 5. b ;
6. Tel qu’illustré ci-dessous, le génome viral serait traduit en protéines
de capsides et en glycoprotéines d’enveloppe directement, plutôt
qu’après la production d’une copie d’un ARN complémentaire. Un brin
d’ARN complé mentaire serait quand même produit ; toutefois, il pourrait
être utilisé comme matrice pour de nombreuses copies du génome viral.
Génome viral
(ARN = ARNm)
Génome viral
Protéines
de capside
Brin complémentaire, peut
jouer le rôle
de matrice
Nouveau
génome
viral
Glycoprotéines
les oreillons. Figure 19.8 La principale protéine à la surface cellulaire à
laquelle se lie le VIH est appelée CD4. Cependant, le VIH nécessite également un « corécepteur » qui, dans de nombreux cas, est une protéine
appelée CCR5. Le VIH se lie à ces deux protéines ensemble puis il est
inséré dans la cellule. Les chercheurs ont découvert cette exigence en
étudiant des individus qui semblaient résistants à l’infection par le VIH,
malgré de multiples expositions. Il s’est avéré que chez ces individus, le
gène qui code pour CCR5 a subi des mutations, de sorte que la protéine
ne peut apparemment pas agir comme un corécepteur, ce qui empêche
le VIH de pénétrer dans les cellules et de les infecter.
retour sur le concept 19.1
1. Le virus de la mosaïque du tabac est constitué d’une molécule d’ARN
entourée par des protéines disposées en hélice. Le virus de la grippe
possède huit molécules d’ARN, chacune étant entourée de protéines
disposées en hélice, comme dans l’arrangement d’une seule molécule
d’ARN dans le virus de la mosaïque du tabac. Autre différence entre les
virus : celui de la grippe possède une enveloppe et celui de la mosaïque
du tabac n’en a pas. 2. Les phages T2 étaient un excellent choix dans
l’expérience de Hershey et Chase, car ils sont constitués seulement d’ADN
protégé par une coque de protéines, et les deux macromolécules censées
transmettre les informations génétiques sont l’ADN et les protéines.
Hershey et Chase ont été capables de marquer par radioactivité chaque
type de molécule seule et de la suivre au cours d’infections distinctes
de cellules d’E. coli avec T2. Seul l’ADN pénétrait dans la cellule bactérienne au cours de l’infection, et seul l’ADN marqué apparaissait dans
certains phages descendants. Hershey et Chase ont conclu que l’ADN
devait transmettre les informations génétiques nécessaires pour que le
phage reprogramme la cellule et produise des phages descendants.
retour sur le concept 19.2
1. Les phages lytiques effectuent la lyse de la cellule hôte, alors que les
phages lysogéniques peuvent soit lyser la cellule hôte, soit s’insérer dans
le chromosome de l’hôte. Dans ce dernier cas, l’ADN viral (prophage) est
simplement répliqué en même temps que le chromosome de l’hôte. Sous
certaines conditions, un prophage peut quitter le chromosome bactérien
et amorcer un cycle lytique. 2. L’ARN polymérase virale et l’ARN polymérase dans la figure 17.9 synthétisent toutes les deux une molécule d’ARN
complémentaire d’un brin matrice. Cependant, l’ARN polymérase de la
figure 17.9 utilise un des brins de la double hélice d’ADN comme
matrice, alors que l’ARN polymérase virale utilise l’ARN d’un génome
viral comme matrice. 3. Parce qu’il synthétise de l’ADN à partir de son
génome d’ARN, ce qui est l’inverse (« rétro ») du flux d’information que
l’on observe habituellement dans la synthèse ADN → ARN. 4. Il y a de
nombreuses étapes durant lesquelles l’interférence est possible : la
liaison du virus à la cellule, la fonction de la transcriptase inverse,
l’intégration dans le chromosome de la cellule hôte, la synthèse du
génome (dans ce cas la transcription provenant de l’ARN du provirus
inséré), l’assemblage du virus à l’intérieur de la cellule et le bourgeonnement du virus. (La plupart de ces étapes, sinon toutes, sont des cibles
de stratégies médicales actuelles pour bloquer le progrès de l’infection
chez les personnes infectées par le VIH.)
retour sur le concept 19.3
1. Des mutations peuvent créer une nouvelle souche de virus que le
système immunitaire est incapable de combattre efficacement, même
si un animal a été exposé à la souche initiale ; un virus peut se propager
d’une espèce à un nouvel hôte ; enfin, un virus rare peut se disséminer
si une population devient moins isolée. 2. Dans la transmission horizontale, une plante est infectée par une source externe de virus. Le virus
peut pénétrer dans la plante par une blessure de l’épiderme causée par
des herbivores ou des insectes. Dans la transmission verticale, une plante
hérite d’un virus transmis par une plante mère, soit par des semences
infectées (reproduction sexuée), soit par l’intermédiaire d’une bouture
infectée (reproduction asexuée). 3. Les humains ne font pas partie du
spectre d’hôtes du virus de la mosaïque du tabac, de sorte qu’ils ne
peuvent pas contracter la maladie.
Questions du résumé des concepts clés
19.1 Les Virus sont généralement considérés comme non vivants, parce
qu’ils sont incapables de se répliquer à l’extérieur d’une cellule hôte.
Pour se répliquer, ils dépendent totalement des enzymes et des ressources
d’une cellule hôte. 19.2 Les virus à ARN monocaténaire nécessitent une
ARN polymérase qui peut produire un ARN en utilisant une matrice
d’ARN. (Les ARN polymérases cellulaires produisent un ARN en utilisant
une matrice d’ADN.) Les rétrovirus ont besoin de transcriptases inverses
pour produire l’ADN en utilisant une matrice d’ARN. (Une fois que le
premier brin d’ADN est produit, la même enzyme peut favoriser la synthèse du deuxième brin d’ADN.) 19.3 La vitesse de mutation des virus
à ARN est plus élevée que celle des virus à ADN parce que l’ARN polymérase n’a pas de fonction de « correction d’épreuves », de sorte que les
erreurs dans la réplication ne sont pas corrigées. Le taux de mutation
plus élevé signifie que les virus à ARN se modifient plus rapidement que
les virus à ADN, ce qui les rend capables d’avoir un spectre d’hôtes modifié
et d’esquiver les défenses immunitaires chez les hôtes possibles.
évAluAtIon
1. c ; 2. d ; 3. c ; 4. d ; 5. b ;
6. Tel qu’illustré ci-dessous, le génome viral serait traduit en protéines
de capsides et en glycoprotéines d’enveloppe directement, plutôt
qu’après la production d’une copie d’un ARN complémentaire. Un brin
d’ARN complé mentaire serait quand même produit ; toutefois, il pourrait
être utilisé comme matrice pour de nombreuses copies du génome viral.
Génome viral
(ARN = ARNm)
Génome viral
Protéines
de capside
Brin complémentaire, peut
jouer le rôle
de matrice
Nouveau
génome
viral
Glycoprotéines