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Introduction à la classification et réplication des virus

Classification

La classification offre la possibilité de prédire certains détails concernant la réplication, la pathogenèse et la transmission chez les virus. Ceci est particulièrement intéressant lorsqu'un nouveau virus est identifié. Cela signifie également que lorsque de nouvelles espèces d'une famille de virus connue sont étudiées, cela peut être réalisé à partir d'informations existantes concernant les autres membres de ce groupe.

Sans schéma de classification, chaque nouveau virus découvert serait comme une boîte noire. Rien ne pourrait être supposé, tout devrait être découvert et redécouvert à chaque fois. Pour ces différentes raisons, le développement d'un schéma de classification était important et indispensable.

La classification actuelle permet aux virus les plus récemment découverts d'être placés dans une case avec une étiquette. Dans le meilleur des cas, une part importante de la biologie du virus peut-être supposée. Et même dans le pire des cas, un plan d'étude est suggéré. Comme de nos jours il y a vraiment peu de virus découverts qui ne rentrent pas dans le schéma de classification actuel, on peut affirmer que la plupart des groupes principaux de virus infectant les hommes et les animaux domestiques ont été identifiés. Ainsi la classification est vraiment utile.

Comment les virus sont-ils classifiés?

Classification hiérarchique des virus

ordre – famille – sous-famille – genre – espèce – type/souche

Pour l'instant, la classification est vraiment conséquente seulement à partir du niveau des familles. Toutes les familles possèdent le suffixe - viridae

• Poxviridae
• Herpesviridae
• Parvoviridae
• Retroviridae

Les membres de la famille Picornaviridae sont généralement transmis par voie féco-orale. Les genres possèdent le suffixe – virus. Dans le cas de l'exemple précédent, il existe 5 genres :

• Enterovirus espèces ex poliovirus 1, 2, 3
• Cardiovirus espèces ex mengovirus
• Rhinovirus espèces ex Rhinovirus 1a
• Apthovirus espèces ex FMDV-C
• Hepatovirus espèces ex virus de l'hépatite A

La définition d'”espèces” est l'exercice le plus important mais également le plus difficile concernant les virus. En effet, il y a un élément subjectif concernant cette notion. Si l'on considère le genre Lentivirus , celui-ci est connu pour comprendre de nombreuses espèces différentes incluant les suivantes:

• VIH-1, Virus Immunodéficience Humaine 1
• VIH-2, Virus Immunodéficience Humaine 2
• VIS, Virus Immunodéficience Simian
• VIF, Virus Immunodéficience Féline
• VIB, Virus Immunodéficience Bovine
• Visna (moutons)
• EIAV (chevaux)
• CAEV (chèvres)

Mais il existe des virus intermédiaires entre deux espèces décrites. Doivent-ils alors être considérés comme des espèces distinctes ou être inclus dans des espèces connues ? De telles variations sont principalement caractéristiques de virus avec un génome à ARN, et rendent la classification ardue.

Bases de la classification taxonomique.

Des caractéristiques telles que la morphologie (taille, forme, présence ou non d'une enveloppe), les propriétés physico-chimiques (masse moléculaire, densité, pH, stabilité thermique, ionique), le génome (ARN, AND, séquence segmentée, carte de restriction, modifications, etc…) les macromolécules (composition protéique et fonctions), propriétés antigéniques, propriétés biologiques (type d'hôte, de transmission, etc…) sont toutes prises en compte.

La classification de Baltimore

La stratégie de réplication des virus dépend de la nature de leur génome. Les virus peuvent ainsi être classés en sept groupes arbitraires :

Réplication

Pour se multiplier un virus doit infecter une cellule. Les virus ont en général une gamme restreinte d'hôtes (animal et type de cellule pouvant être infectés). Tous doivent pouvoir produire des protéines avec 3 fonctions distinctes : assurer la réplication du génome, envelopper le génome dans des particules virales, altérer le métabolisme de la cellule infectée de façon à répandre les virus.

Ce schéma montre la réplication d'un rétrovirus VIH-1, mais les étapes principales sont communes à tous les virus.

Phase d'initiation:

• attachement
• pénétration
• décapsidation

Le matériel génétique du virus est alors introduit dans la cellule, souvent accompagné par des par des cofacteurs protéiques viraux essentiels.

Phase de réplication:

• Synthèse d'ADN
• Synthèse d'ARN
• Synthèse de protéines

La taille du génome viral, sa composition et son organisation est d'une diversité impressionnante (voir plus haute la classification de Baltimore). Dans quelques cas, ce sont des enzymes cellulaires qui assurent la réplication du génome viral, assistées par des protéines virales (ex parvovirus). Dans la plupart des cas, c'est l'inverse qui a lieu, les protéines virales assurent la réplication du génome avec l'aide de protéines cellulaires.

Phase de libération:

• assemblage
• maturation
• sortie de la cellule

Dans tous les cas, ce sont les protéines virales qui sont responsables de cette dernière phase, bien que des protéines cellulaires et autres facteurs puissent être associés. Le ratio particule/infection pour les picornavirus est très faible : 0,1% c'est à dire que seulement 1 particule virale sur 1000 est infectieuse. Un virus peut être défectueux pour de nombreuses raisons mais cela rend difficile l'étude de la réplication.

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