Virus à ARN

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Virus à ARN

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Schéma du virus de la grippe

Classification
Type Virus

— non-classé —

Virus à ARN
— auteur incomplet —, date à préciser

 

Groupes de rang inférieur

  • Groupe III (dsRNA)
  • Groupe IV ((+)ssRNA)
  • Groupe V ((-)ssRNA)
  • Groupe VI (ssRNA-RT)

Un virus à ARN est un virus qui utilise l'ARN comme matériel génétique, ou bien un virus dont la réplication du génome passe par un ARN intermédiaire[1][réf. insuffisante]. Parmi les virus pathogènes les plus connus on peut citer les VIH (responsables du SIDA), le virus du SRAS, le virus de la grippe et le virus de l'hépatite C.

Les acides nucléiques de ces virus forment généralement une chaîne d'ARN simple brin (ssRNA) mais ils peuvent également former une double chaîne double brin (dsRNA)[2]. Les virus à ARN présentent des taux de mutation très élevés[3], contrairement aux virus à ADN : la réplication est sensible aux erreurs, et ces virus ne possèdent pas les polymérases de l'ADN permettant de détecter et corriger ces erreurs. Un autre terme servant à désigner les virus à ARN (mais excluant explicitement les rétrovirus) est celui de ribovirus[4].

L’International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) classe dans les virus à ARN ceux qui appartiennent au Groupe III, Groupe IV ou Groupe V de la classification de Baltimore, un système de classification des virus déjà ancien[réf. souhaitée], et ne considère pas les virus utilisant un ADN intermédiaire, comme des virus à ARN[réf. nécessaire].

Walter Fiers (de l'Université de Gand en Belgique) fut le premier à établir le séquençage nucléotidique complet d'un gène (en 1972) puis du génome d'un virus à ARN (en 1976) : le Bactériophage MS2-RNA[5].

Caractéristiques[modifier | modifier le code]

Virus à ARN simple brin[modifier | modifier le code]

Les virus à ARN peuvent également être classés selon la polarité de leur ARN en virus à polarité négative et à polarité positive, ou à double polarité. La polarité positive de l'ARN viral est identique à celle des ARN messagers (ARNm) viraux et il peut donc être immédiatement traduit par la cellule hôte. L'ARN viral « antisens » est complémentaire de l'ARNm et doit donc être convertis en ARN « sens » par une ARN polymérase avant la traduction. En tant que tel, l’ARN purifié d'un virus à polarité positive peut provoquer directement une infection bien qu’il puisse être moins infectieux que le virus entier. L’ARN purifié « antisens » d'un virus n'est pas infectieux par lui-même car il doit d’abord être transcrit en ARN à polarité positive, mais chaque virion peut être transcrit en ARN de polarité positive ou négative. Les virus à ARN à double polarité ressemblent aux virus à ARN « antisens », au détail près qu’ils transcrivent également des gènes à partir du brin positif[6].

Virus à ARN double brin[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Virus à ARN double brin.

Les virus à ARN double brin constituent un groupe hétérogène de virus largement répandus chez toute une gamme d'hôtes (humains, animaux, plantes, champignons et bactéries), le nombre de segments du génome (un à douze), et l’organisation du virion. Parmi les membres de ce groupe on compte les rotavirus, connus dans le monde entier comme étant la cause la plus fréquente de gastro-entérite chez les jeunes enfants, et le virus de la fièvre catarrhale du mouton[7],[8], un agent pathogène atteignant les bovins et les moutons avec d’importantes conséquences économiques. Ces dernières années, des progrès remarquables ont été accomplis dans la détermination, au niveau atomique et subnanométrique, de la structure d'un certain nombre de protéines virales clé constitutives de la capside du virion de plusieurs virus à ARN double brin, en soulignant des parallèles importants dans la structure et les processus de réplication d'un grand nombre de ces virus[2].

Taux de mutation[modifier | modifier le code]

Les virus à ARN ont en général un taux de mutation élevé, à défaut d’ADN polymérase qui pourrait repérer et corriger les erreurs, et sont donc incapables de procéder à la réparation de l'ADN du matériel génétique endommagé. Les virus à ADN ont un taux de mutation considérablement plus faible en raison de la capacité de correction des ADN polymérases sans l’intervention de la cellule hôte[9]. Les rétrovirus ont un fort taux de mutation, même si leur ADN intermédiaire s’intègre dans le génome de l'hôte (et est donc soumis à relecture, une fois intégré à l'ADN de l'hôte), parce que les erreurs lors de la transcription inverse sont intégrés dans les deux brins de l'ADN préalablement à leur formation.

Bien que l'ARN mute en général rapidement, un travail récent a révélé que le virus du SRAS et des virus à ARN apparentés contiennent un génome qui mute très lentement[10]. Le génome en question possède une structure complexe en trois dimensions qui est supposée fournir une fonction chimique nécessaire à la propagation virale, peut-être comme un ribozyme. Ainsi, la plupart des mutations le rendraient impropre à cette fin et l’empêcherait de les propager.

Réplication[modifier | modifier le code]

Les virus à ARN chez les animaux sont classés en trois groupes distincts en fonction de leur génome et de leur mode de réplication (de leur groupe dans l'ancienne classification de Baltimore) :

  • Les virus à ARN double brin (groupe III) contiennent une douzaine de molécules d'ARN différentes, chacune codant pour une ou plusieurs protéines virales.
  • Les virus à ARN à simple brin à polarité positive (groupe IV) utilisent directement leur génome comme s'il s'agissait d'un ARNm, produisant une protéine unique, qui est modifiée par l'hôte et des protéines virales qui forment les diverses protéines nécessaires à la réplication. L’une d’elles est la polymérase ARN-dépendante, qui copie l'ARN viral pour former une matrice réplicative à double brin, qui à son tour permet d’entraîner la formation de nouveaux virions.
  • Les virus à ARN à simple brin à polarité négative (Groupe V) dont le génome doit être copié par une ARN polymérase pour former un ARN à polarité positive. Cela signifie que le virus doit emporter avec lui l’enzyme polymérase ARN dépendante. La molécule d'ARN de sens positif agit alors comme un ARNm viral qui est traduit en protéines par les ribosomes de l'hôte. La protéine qui en résulte continue à commander la synthèse de nouveaux virions, ainsi que les protéines de la capside et l'ARN réplicase, qui est utilisée pour produire de nouvelles molécules d’ARN de sens négatif.
  • Les rétrovirus (groupe VI) ont un génome d’ARN à simple brin, mais ne sont généralement pas considérés comme des virus à ARN, car ils utilisent des ADN intermédiaires pour se répliquer. La transcriptase inverse, une enzyme virale qui provient du virus lui-même après qu’il eut perdu sa membrane, convertit l'ARN viral en un brin d'ADN complémentaire, qui est copié pour produire une molécule d'ADN viral double brin. Ensuite cet ADN est intégré, l'expression des gènes codés peut entraîner la formation de nouveaux virions.

Groupe III - Virus à ARN à double brin (dsRNA)[modifier | modifier le code]

Source[9].

Groupe IV - Virus à ARN simple brin à polarité positive (ssRNA)[modifier | modifier le code]

Source[9].

Groupe V – Virus à ARN simple brin à polarité négative (ssRNA)[modifier | modifier le code]

Source[9].

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. MeSH, retrieved on 12 April 2008.
  2. a et b (en) Patton JT (editor). (trad. du danois), Segmented Double-stranded RNA Viruses: Structure and Molecular Biology, Norfolk, Caister Academic Press,‎ 2008 (ISBN 978-1-904455-21-9, LCCN 2008371444, lire en ligne)
  3. À ce propos, lire aussi Rétrovirus.
  4. (en) Drake JW, Holland JJ, « Mutation rates among RNA viruses », Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., vol. 96, no 24,‎ novembre 1999, p. 13910–3 (PMID 10570172, PMCID 24164, DOI 10.1073/pnas.96.24.13910, lire en ligne)
  5. Fiers W et al., Complete nucleotide-sequence of bacteriophage MS2-RNA - primary and secondary structure of replicase gene, Nature, 260, 500-507, 1976
  6. (en) Nguyen M, Haenni AL, « Expression strategies of ambisense viruses », Virus Res., vol. 93, no 2,‎ 2003, p. 141–150 (PMID 12782362, DOI 10.1016/S0168-1702(03)00094-7).
  7. (en) Roy P (trad. du danois), Animal Viruses: Molecular Biology, Norfolk, Caister Academic Press,‎ 2008 (ISBN 978-1-904455-22-6, LCCN 2008353533, lire en ligne), « Molecular Dissection of Bluetongue Virus ».
  8. (en) Roy P (trad. du danois), Segmented Double-stranded RNA Viruses: Structure and Molecular Biology, Norfolk, Caister Academic Press,‎ 2008 (ISBN 978-1-904455-21-9, LCCN 2008371444, lire en ligne), « Structure and Function of Bluetongue Virus and its Proteins ».
  9. a, b, c et d (en) Klein, Donald W.; Prescott, Lansing M.; Harley, John (trad. du danois), Microbiology, Dubuque, Iowa, Wm. C. Brown,‎ 1993, 2e éd. (ISBN 978-0-697-01372-9).
  10. (en) Robertson MP, Igel H, Baertsch R, Haussler D, Ares M Jr, Scott WG, « The structure of a rigorously conserved RNA element within the SARS virus genome », PLoS Biol, vol. 3, no 1,‎ 2005, e5 (PMID DOI:[http://dx.doi.org/10.1371%2Fjournal.pbio.0030005 10.1371/journal.pbio.0030005 15630477 DOI:10.1371/journal.pbio.0030005], DOI 10.1371/journal.pbio.0030005).
  11. (en) Michael J. Adams, John F. Antoniw et Jan Kreuze, « Virgaviridae: a new family of rod-shaped plant viruses », sur Springer, Archives of Virology,‎ 1er janvier 2009 (consulté le 1er novembre 2010).
  12. Mihindukulasuriya K.A., Nguyen N.L., Wu G., Huang H.V., Travassos da Rosa A.P., Popov V.L., Tesh R.B., Wang D. (2009) Nyamanini and Midway viruses define a novel taxon of RNA viruses in the order Mononegavirales. J. Virol.

Liens externes[modifier | modifier le code]