Introduction virologie

==Intro==
Etapes de multi​plication virale
*Entrée (tropisme qui a été sélectionné par la sélection de l'environnement) 
*Expression virale
*Réplication (quasi-espèce = moteur évolutif des virus)
*Réponse cellulaire
*Assemblage et relâchement
==Entrée==
Rougeole (exemple de l'importance du tropisme)
*Transmission par aérosol (voie aérienne)
*Virus qui arrive par les voies respiratoires
*Mais il ne peut pas les infecter les voies respiratoires du côté apical
*Au contraire il infecte les cellules immunes (Macrophages, cellule dendritique)
*Ainsi dans l'évolution, il évite une réponse rapide qui pourrait le détruire.
*Ensuite il se dissémine dans l'organisme via les cellules immunitares (virémie) et c'est là qu'il infecte la peau (rash de rougeole). La virémie augment le nombre de cellules où le virus peut se répliquer. 
*Seulement après ça il revient au poumon, et entre par le côté basolatéral (via Nectin4 des jonctions serrées) avant de ressortir dans les voies respiratoires.
*Ainsi il peut se faire transmettre par les voies respiratoires.
*Il est dangereux car il induit une immunosupression.
Cibles contre l'entrée
*On peut cibler les liaisons qui font l'entrée des virus (contre les peptides de fusion)
*ex: HIV possède un peptide pour lier le recepteur et un peptide de fusion pour fusionner sa membrane
*ainsi on peut cibler ces interactions pour empêcher l'entrée du HIV
==Expression virale==
*L'expression dépend du génome (virus à ADN, ARN+, ARN- etc)
*Suivant les cas il emportera avec lui ses protéines (comme les ARN polymérase ARN dépendante pour les ARN-)
*la taille d'un génome virale est "minuscule"
*ainsi la capacité codante du virus est exploitée au maximum (cadres de lectures). La petite sous-unité du ribosome (40S) recherche le start: donc il explore en avançant de 1 nucléotide à chaque fois et explore donc les différents cadres de lectures (on a une seule molécule, avec trois façon de la lire jusqu'à ce que la petite sous unité troube un codon d'inication puis recrute la grande sous unité 60S puis il avance de 3 nucléotide - il y a donc minimum trois protéines possibles pour une séquence unique).  
*un seul ARNm peut être lu par des dixaines de ribosomes qui font chacun une protéine. 
*le code génétique est composé de 3 lettres, avec 64 combinaisons
cadres de lectures
*Normalement on a notre ARNm avec sa tête et sa coiffe, qui va coder pour une protéine
*cette protéine se fait au sein d'un cadre de lecture, avec un codon d'entrée (AUG) et de terminaison (UAG, UAA, UGA)
*la petite sous-unité reconnait la tête, et parcoure l'ARNm (scanning) jusqu'à qu'elle trouve le codon d'entrée, à ce moment il appelle la grande sous-unité
*la grande sous-unité commence à transformer le code génétique en protéine
*Tout de suite après, un deuxième Ribosome se place juste derrière
*ainsi il y  a une chaine de ribosomes
*le ribosome produit la protéine jusqu'à ce qu'il reconnaisse le codon de fin, et la protéine est détachée
*comme le cadre de lecture se lit 3 par 3, si on décale d'une lettre, ça donne des protéines différentes
*ainsi il y a trois cadres de lectures possibles pour un ARNm
*quand la petite sous-unité scanne, elle avance 1 par 1 et regarde à chaque fois le cadre de lecture, jusqu'à ce qu'elle trouve bon code (AUG), déterminant quel cadre de lecture va être lu
*une fois initié, le ribosome avance 3 par 3 et produit la protéine selon ce cadre
*un cadre de lecture ouvert est un espace suffisant entre un codon d'entrée et un codon de terminaison pour créer une protéine viable
*dans le cas inverse on parle de cadre de lecture fermé (pas de protéine viable formée)
*Dans la vraie vie, on met les codon start en petits traits et les codons stop en grand traits.
*dans nos cellules, on n'exploite qu'un cadre de lecture, car on a de la place, afin d'éviter de produire des mauvaises protéines en cas d'accident de changement de cadre
Hépatite B
*taille du génome, 3,2k nucléotides (minuscule)
*génome ADN circulaire
*ce virus possède des cadres de lectures ouverts dans les 3 cadres de lectures posibles (peu de codons stop)
*ainsi avec un génome minuscule il peut produire beaucoup de protéines, exploitant au maximum son information génétique
*les segments se chevauchent, l'un d'entre eux fait plus que le tour complet.
*sa stratégie pour exprimer ces cadres de lectures est de produire plusieurs ARNm, grâce à plusieurs promoteurs (4 promoteurs)
Rougeole
*Virus ARN- simple brin non segmenté (une seule molécule d'ARN- ). Ce type de virus sont toujours sous forme de nucléocapside
*enveloppé en nucléocapside (l'ARN polymérase ARN dépendante reconnait l'ARN dans le nucléocapside uniquement)
*son génome possède 7 cadres de lecture ouverts, plus un tout petit (V), donc 8 en tout. Il y a trois cadres de lecture qui se chevauchent. 
*sa stratégie pour exprimer ces cadres de lectures est aussi de produire plusieurs ARNm. Elle a un seul promoteur mais les ARNm qu'elle synthétise les uns après les autres peuvent être traduits selon différents cadres de lecture. La polymérase synthétise une protéine (et bégaie sur la queue polyA) puis se détache pour transcrire l'ARNm suivant. Elle se détache de temps en temps complètement, ce qui fait qu'on a plus des protéines du début du génome et moins des protéines de la fin du génome. 
*le petit cadre de lecture V se fait exploiter grâce à un bégaiement de l'ARN polymérase, qui recule d'une case en arrière 3 fois sur 10, ce qui décale le cadre de lecture pour faire un V.
*Il y a trois protéines C, P et C' sur deux cadres de lectures différents. Il y a plusieurs codons d'iniciation sur le brin. Lors du ribosomal scanning, le ribosome peut ne pas tenir compte d'un du premier codon d'iniciation puis lire le deuxière ou le troisième, ce qui peut faire les 3 protéines différentes. 
HIV
*Il forme un ADN intégré dans le génome ce qui lui permet d'exploiter les protéines de l'hôte. 
*possède 15 cadres de lectures ouverts
*il a un seul promoteur et fait un seul ARNm.
*Une de ses stratégie est de faire un épissage alternatif, donnant acces aux différents cadres de lectures (15 protéine différentes à partir d'un seul ARNm). 
*Il possède aussi un ribosome qui peut glisser à cause d'une "séquence glissante" car il y a une "loop" d'ARN double brin, et qui va changer de cadre de lectures dans 5% de cas, et au lieu de faire la protéine gag, il fera le protéine de gag-pol. Ceci permet d'avoir moins de gag-pol que de gag (proportions spécifiques). Après la mutli-protéine virale dans la capsule virale doit être clivée, ce qui peut se faire grâce à une protéase. 
==Replication==
​Quasi-espèce (évolution rapide)
*Mutations à chaque replication 
*Via l'ARN polymérase virale qui a un haut taux d'erreur
*Le haut taux d'erreur est important pour amener des mutations
*Pas de système de correction sur les polymérases virales
*le taux d'erreur correspond globalement à une mutation par genome copié
*la sous-espèces la plus adaptée sera sélectionnée
*dans la quasi-espèce, tout plein de mutations viables sont présentes, mais une d'entre elle est majoritaire, car elle est la plus adaptée, c'est la séquence consensus (= séquence dominante), autour de laquelle les mutations apparaissent (elle n'existe pas forcément de façon unitaire)
**Il y a des mutations neutres (qui ne sont pas spécialement sélectionnées)
**Il y a des mutations délétères (qui sont donc sélectionnés pour ne pas être présentes)
**Il y a des mutations favorables (sélectionnée positivement car confère un avantage). Ceci forme la séquence concensus, présente dans l'espèce dominante (il y a toujours sélection de l'espèce la mieux adaptée). 
*Si l'environnement ne change pas, la séquence consensus reste dominante
*si l'environnement change une autre séquence consensus va apparaitre
*les autres mutations moins viables sont comme un "réservoir d'adaptation", prêt à prendre le dessus en cas de changement d'environnement
Ajouts d'un antiviral
*Si on introduit un antiviral dans une quasi-espèce, il y aura une mutation parmis tout le répertoire qui va être résistante à cet antiviral
*toutes les autres mutations vont disparaitre
*rapidement, la mutation résistante prend le dessus
*ainsi la séquence consensus finira être celle du mutant
*la nouvelle séquence consensus imposera la mutation utile, mais importera aussi d'autres mutations qui étaient présentes, et qui n'ont pas forcément  de sens
*ainsi pour obtenir une quasi-espèce, il faut non seulement l'instabilité génétique (polymérase viral, RNA polymérase RNA dépendante, reverse transcriptase, DNA polymrase), mais aussi une pression de sélection qui donne un avantage sélectif à une mutation
*pour avoir tout ce répertoire de mutation, il faut en plus un haut taux de réplication (une stratégie de traitement est de limiter le taux de réplication puis de mettre un antiviral -> le virus ne pourra pas sélectionner un résistant car la quasi-espèce est trop petite). 
Réponse aux traitements
*Un virus infecte un hôte, et se réplique. Sans thérapie, le système immunitaire se bat et il y a une baisse du nombre de virus, mais il en reste toujours un peu qui se bat contre les CD4, qui perdent peu à peu. Puis à un moment augmente de nouveau. 
*On ajoute une monothérapie: la charge virale diminue drastiquement, mais tout d'un coup elle augmente à nouveau. Cela correspond à l'émergence d'une nouvelle sous-espèce
*Dans le HIV, la trithérapie va empêcher la remontée du virus, car le virus ne pourra pas effectuer assez de mutation en même temps pour résister aux trois (on a dressé une barrière génétique au virus)
*Si entre temps le patient arrête sa trithérapie, la charge virale reste à 0 (rien de le groupe sanguin), mais après quelques années elle reprend, car il y a une lantence virale quelque part, qu'on arrivera jamais à éliminer
*Si le patient a une mauvaise compliance et arrête deux de ses médicaments, une résistance arrive à se créer car il est durant un moment sous monothérapie. Cette résistance persiste malgré la réinstauration de la tri-thérapie (résistance à 1 des 3 médicaments). Puis si on arrête de nouveau un de trois médicaments, on est de nouveau comme dans une monothérapie, car la résistance au premier médicament est toujours présente et il se créé une nouvelle résistance contre le médicament restant. Après le patient est remis sous tri-thérapie, mais qui revient à ce moment à une monothérapie et il devient résistant aux trois médicaments. 
*Si dans le dernier cas on avait stoppé le traitement, on serait revenu sur la quasi-espèce initiale (la plus efficace) car il n'y aurait plus eu de pression. Si on recommence le traitement on retombe sur la quasi-espèce tri-résistante. Ainsi il y a une mémoire de résistance
*On peut parfois faire une monothérapie après une trithérapie dans le HIV, car la sous espèce est alors trop petite pour pouvoir avoir la mutation nécessaire à créer une nouvelle résistance. 
==Réponse cellulaire==
Réponse innée
*on détecte la présence du virus, amenant à la production de cytokines (dont IFN type I - fonction antivirales), mais on ne détecte pas qui agit. C'est difficile de différencier le soi du non soi.  
*les cytokines amènent à la réponse antivirale (INF type I), ce mécanisme bloque 99% des infections virales
*les cytokines amènent aussi à l'inflammation (alerter le corps, ramener l'armée), qui va augmenter le bloquage à 99.9%
*détecter les virus impliquer de détecter les anomalies (comme un ADN au mauvais endroit), ou de détecter leur structures spécifiques (signatures du virus)
*Il reste 0.1% pour la réponse adaptative. 
*La réponse inflammatoire participe aux symptômes (tempête cytokinique - RSV chez les nouveaux-nés avec risque de décès) 
Anomalies détectées par le système immunitaire inné
*par exemple les TLR qui détectent les acides nucléiques dans les membranes à l'intérieur des vésicules (dans des compartiments cellulaires où ils ne devraient pas être). 
*par exemple de l'ADN dans le cytoplasme reconnu par les DNA sensors
Signature moléculaire (structures moléculaires spécifiques au virus) 
*les ARNm viraux possédant des extrémités libres 5'triphosphate sont reconnus
*des ARN double brins de plus de 13 nucléotides sont viraux
*ces structures sont reconnues par les RLR (Rig-like Receptors) dans le cytoplasme.