Cours 4- Chapitres 10 et 11

Question 1

Où se répliquent la majorité des virus ARN?

Answer 1

Dans le cytoplasme, mais il existe des exceptions.

Question 2

Qu’est ce qui est particulier à propos des polymérases des virus ARN?

Answer 2

Ils devront coder leur propre polymérase, parce que les cellules eucaryotes ne possèdent pas les activités nécessaire à la transcription ou la réplication du génome viral. Ces dernières sont spécifiques, et reconnaissent des séquences nucléotidiques propre à chaque virus, ce qui empêche leur fixation sur des séquences d’ARN cellulaires.

Question 3

Quelles sont les deux propriété importante des polymérases ARN?

Answer 3

• Ils n’ont habituellement pas besoin d’amorces.

- Absence d’activité de correction. Il y a donc un grand taux de mutations comparativement aux virus ADN.

Question 4

Vrai ou faux. Tous les virus ARN n’ont aucune activité de correction liée à leur polymérase ARN.

Answer 4

Faux. Les coronavirus, dû à leur taille, en ont.

Question 5

Nommez les 3 virus étudiés dans ce cours en détail qui ont un génome ARN de polarité +.

Answer 5

Picornaviridae, Togaviridae, Coronaviridae

Question 6

Nommez 3 caractéristiques communes des virus à génomes ARN polarité positive.

Answer 6

• Leur génome monocaténaire est de la même polarité que les ARNm (déduction de la séquence en aa des protéines virales)
• L’ARN génomique peut être lu directement par les ribosomes de la cellule sans synthèse préalable de protéine ou acide nucléiques viraux.
• On peut introduire directement les acide nucléiques par extraction de la capside virale ou par transcription in vitro et initier directement le cycle de multiplication viral.

Question 7

Résumez le cycle de multiplication des Picornaviridae.

Answer 7

C’est un génome monocaténaire linéaire, de polarité +.

1- Décapsidation et entrée du génome
2- Traduction par les ribosomes de la cellules. Formation d’un long polypeptide qui sera clivé par des protéases virales pour former toutes les protéines nécessaires à la multiplication virale.
3- Le génome (brin +) est copié pour fabriquer l’anti-génome complémentaire de polarité négative.
4- L’antigénome (-) est copié dans le but de faire beaucoup de copies du génome (+)
5- Le génome est encapsidé avec des protéines de structure de la capside, pour fabriquer des nouveaux virions qui seront relâchés lors de la lyse cellulaire.

Question 8

Quelle est l’étape déterminante qui permet au Togaviridae d’entrer en phase tardive lors de son cycle de multiplication?

Answer 8

Apparition de génomes néo-synthétisés du virus.

Question 9

Pourquoi certains virus ARN comme le Togaviridae ont 2 phases à leur cycle de multiplication?

Answer 9

Cela permet de décaler la synthèse des protéines structurales vers la fin du cycle. Certaines protéines sont souvent toxiques pour la cellule, et donc tuent la cellule précocement, ce qui empêche la formation du nombre voulu de virions.

Question 10

Expliquez le cycle de multiplication des Togaviridae.

Answer 10

1- Génome décapsidée, entrée du génome et lecture par des ribosomes.
2- Phase précoce : Synthèse de protéines non structurales qui permettent la continuité du cycle de multiplication.
3- Synthèse du brin -.
4- Le brin - est transcrit en brin + pour 2 raisons :
- Nouveaux génomes viraux de pleines longueur produits, ce qui marque le début de la phase tardive.
- Formation d’un deuxième ARN plus court à partir de la deuxième séquence de reconnaissance. Cet ARN comprend la même séquence 3’ terminale que le génome. Il y aura traduction et production de protéines structurales nécessaires pour l’encapsidation.

Question 11

Le cycle de multiplication des coronavirus ressemble beaucoup à celui d’une autre famille de virus. Quel est-il, et quelles sont les différences?

Answer 11

Togaviridae.
La différence est en termes de complexité.
Togaviridae; 2 cadres de lectures, permettant la production de 2 séries de protéines.
Conaviridae; Plusieurs cadres de lectures, Production de plusieurs séries de protéines.

La polymérase peut aussi allonger une courte séquence d’ARN leader produite dès le début du cycle qui peut s’attacher à différentes régions du génome par complémentarité de base.

Question 12

Nommez quelques particularités du cycle de multiplication du génome viral ARN négatif.

Answer 12

• Le génome est une séquence complémentaire à l’ARNm pour coder les protéines virales.
• Doivent absolument transporter avec eux des enzymes virales dans leur capside pour amorcer le cycle de multiplication, pour produire les ARNm nécessaires.

Question 13

Vous êtes en labo, et vous voulez infecter une cellule avec un Paramyxoviridae. Vous décidez donc de décapsider manuellement le génome, et de l’injecter nu dans la cellule. Est-ce que l’infection va fonctionner?

Answer 13

Non! Les paramyxoviridae ont un génome ARN de polarité négative, et ont absolument besoin de transporter avec eux des enzymes viraux pour amorcer la multiplication.

Question 14

Expliquez le cycle de multiplication général des virus à génome ARN polarité négative.

Answer 14

1- Il y a la transcription du génome par la polymérase virale apportée.
2- Les ARNm + sont alors traduits et transcrits, permettant la synthèse de différentes protéines virales, en plus d’une copie complète du génome. Cette copie complète du génome va servir à produire de nouveaux exemplaires du génome encapsidés par des protéines structurales, pour générer de nouveau virions. Lors de l’encapsidation, la polymérase virale nouvellement synthétisée durant le cycle sera aussi encapsidée pour permettre le cycle de multiplication des prochains virions qui vont infecter.

Question 15

Quelles sont les ressemblances entre les Orthomyxoviridae et les paramyxoviridae?

Answer 15

• Génome ARN de polarité négative
• Capside hélicoïdale
• Virus enveloppé
• ARN polymérase dans la capside virale

Question 16

Discutez des différences entre les Paramyxoviridae et les Orthomyxoviridae concernant la segmentation

Answer 16

Le génome orthomyxoviridae est segmenté, et chaque segment est copié séparément et code un ARNm distinct
Paramyxo : pas segmenté, mais peut faire plusieurs ARNm à partir de plusieurs points d’initiation sur son génome pour faire les diverses protéines.

Question 17

Discutez des différences entre les Paramyxoviridae et les Orthomyxoviridae concernant le lieu de leur réplication, et la raison pour laquelle ils le font à cet endroit.

Answer 17

Ortho : Partiellement nucléaire, parce qu’ils ne peuvent pas amorcer directement leur synthèse et ont besoin d’amorces. Les amorces qu’ils utilisent sont de courts segments d’ARNm cellulaires contenant la séquence coiffe en 5’.
Paramyxo : exclusivement cytoplasmique, pas besoin d’amorces!

Question 18

Vrai ou faux. Bunyaviridae a besoin d’amorces et a donc absolument besoin d’une partie de sa réplication dans le noyau.

Answer 18

Faux! Seulement les Orthomyxoviridae utilisent ce mécanisme. Les Bunya ont une enzyme qui leur permet de faire un clivage de ces amorces dans le cytoplasme.

Question 19

Discutez des différences entre les Paramyxoviridae et les Orthomyxoviridae concernant l’épissage de l’ARNm.

Answer 19

Ortho; épissage

Paramyxo: Pas d’épissage

Question 20

Quelle est l’importance du génome segmenté d’orthomyxoviridae?

Answer 20

Grande importance dans l’évolution du virus, dans le taux d’évolution. Il y a possibilité d’échanges de segments entre les virus qui co-infectent et cela favorise une évolution rapide du virus et un grand brassage génétique.

Question 21

Expliquez le mécanisme de réplicition des virus à génome ARN ambisense.

Answer 21

1- La portion négative est transcrite en ARNm + par une polymérase qui était encapsidée avec le génome.
2- Synthèse des protéines virales de la portion négative du départ
3- Le génome peut être répliqué grâce aux protéines virales.
4- Transcription de l’autre partie du génome.

Question 22

Nommez la famille de virus qui possède un génome d’ARN bicaténaire, et le prototype utilisé pour étudier le mécanisme de réplication.

Answer 22

Réoviridae; orthoreovirus.

Question 23

Expliquez le mécanisme de réplication des virus à génome d’ARN bicaténaire.

Answer 23

1- Élimination de la capside externe par des enzymes protéolytique du lysosome ou du milieu externe
2- Libération de la capside interne dans le milieu cytoplasmique de la cellule hôte.
3- Segments bicaténaires sont transcrits par des enzymes virales dans la capside, et les brins + sont relâchés par des ouvertures au sommet de la capside.
4- ARNm traduits en protéines qui vont aider à l’encapsidation et à former une structure intermédiaire où il y aura synthèse des brins complémentaires négatifs de chaque segment.
5- Ajout de la capside externe.
6- Relâche des virus matures par la lyse cellulaire.

Question 24

Vrai ou faux. Les Reoviridae ont une réplication semi-conservative.

Answer 24

Faux! C’est conservatif, car le génome original n’est pas touché.

Question 25

Où se répliquent la majorité des virus ADN?

Answer 25

Dans le noyau, pour avoir accès aux enzymes cellulaires appropriés.

Question 26

Expliquez la structure génomique des Hepadnaviridae.

Answer 26

C’est un génome d’ADN bicaténaire circulaire, mais dont les brins ne sont pas fermés de manière covalente. Le brin négatif est complet mais pas fermé de manière covalente, alors que le brin positif est incomplet, et d’une longueur variable d’une particule virale à une autre.

Question 27

Expliquez le cycle de multiplication des Hepadnaviridae.

Answer 27

1- La structure étant partiellement fermée, elle doit être complétée pour former de l’ADN génomique bicaténaire complètement circulaire. C’est fait par une transcriptase inverse virale et peut-être des enzymes cellulaires.
2- Il y a transcription par une ARN polymérase cellulaire, et formation d’ARNm et d’un ARN génomique pleine longueur.
3- Les ARNm seront traduits en protéines structurales et en transcriptase inverse.
4- La transcriptase inverse produite peut reformer le nouveau génome à partir de l’ARN génomique pleine longueur. Synthèse du brin -, suivi du brin + à partir du brin -.
5- La synthèse s’arrête au moment de l’encapsidation ou lors de la sortie de la cellule, car le virus n’a plus accès aux nucléotides nécessaires pour continuer sa synthèse d’ADN. Ce phénomène explique donc pourquoi le brin positif est de longueur variable selon les particules virales.

Question 28

Discutez de la structure du génome des Papillomaviridae.

Answer 28

Structure d’ADN bicaténaire circulaire. Il y a présence d’une ORI, et de deux promoteurs, un précoce et un tardif.

Question 29

Discutez du cycle de multiplication des Papillomaviridae.

Answer 29

1- Pénétration, décapsidation et entrée dans le noyau.
2- La pol II de la cellule reconnaît le promoteur précoce et peut faire de la transcription. Les ARNm produits ont une coiffe 5’ et une queue polyA, et sont exportés dans le cytoplasme.
3- Il y a un épissage alternatif des ARNm par la cellule, et les protéines traduites seront retransportées au noyau grâce à un signal de localisation nucléaire. Ce sont les protéines précoces.
4- ARN polymérase de la cellule reconnait l’ORI grâce aux protéines précoces.
5- Il y a reconnaissance du second promoteur, le promoteur tardif avec l’aide encore des protéines précoces. Il y aura transcription par l’ARNpolymérase de la cellule, et production d’ARNm tardifs, qui font les protéines tardives structurales menant à l’encapsidation.

Question 30

Nommez 2 virus ARN monocaténaire à polarité négatif

Answer 30

Orthomyxoviridae et Paramyxoviridae

Question 31

Qu’est ce qui différencie les Orthomyxoviridae par rapport aux autres virus ARN monocaténaire négatif?

Answer 31

Son génome est segmenté.

Question 32

Nommez 2 virus avec une stratégie de multiplication Ambisense

Answer 32

Bunyaviridae et Arenaviridae

Question 33

Vrai ou faux. Les Réoviridae possèdent une capside protéique ainsi qu’une enveloppe lipidique.

Answer 33

Faux. Ils possèdent une double capside protéique, et aucune enveloppe lipidique.

Question 34

Vrai ou faux. Le génome des Rétroviridae peuvent être directement lus par des ribosome dès leur entrée dans la cellule.

Answer 34

Faux. Ils ont besoin de l’enzyme virale transcriptase inverse contenue au sein du virion.

Question 35

Pourquoi le retroviridae a-t-il besoin d’une amorce? Quelle est-elle et d’où provient-elle?

Answer 35

Ils ont besoin d’une amorce car la transcriptase inverse utilisée est une polymérase ADN. Ils utilisent comme amorce un ARNt, une molécule cellulaire encapsidée dans le virion et complémentaire à une courte région du génome viral.

Question 36

Vrai ou faux. La transcriptase inverse est dépendante de l’ARN et de l’ADN.

Answer 36

Vrai!

Question 37

Comment les rétrovirus entrent-ils au noyau?

Answer 37

Normalement, ils attendent que la mitose ait lieu, donc un processus de multiplication actif. Or, ce n’est pas le cas pour les lentivirus comme le VIH.

Question 38

Expliquez brièvement le processus de réplication des rétrovirus.

Answer 38

1- Décapsidation
2- Transcription inverse avec Transcriptase inverse virale, qui forme une copie ADN du génome en formant une molécule bicaténaire. Une amorce ARNt est requise.
3- La copie ADN du génome migre au noyau et s’intègre dans le génome viral au hasard. Cette étape requiert l’intégrase virale. Il faut normalement attendre la mitose pour migrer au noyau, mais pas dans le cas des lentivirus comme le VIH.
4- Après intégration, il y a transcription par l’ARN pol II cellulaire.
5- Il y a alors synthèse d’ARNm comme le génome initial.
6- Une partie des ARNm seront épissées, et il y aura synthèse de protéines non structurales et structurales par la machinerie cellulaire.
7- Encapsidation.
8- Assemblage
9- Libération par bourgeonnement. Le virus contient également tout ce qu’il a besoin dans sa capside.

Question 39

Qu’est ce qui est contenu dans la capside d’un rétrovirus?

Answer 39

Le génome ARN monocaténaire linéaire, la transcriptase virale, l’intégrase et l’amorce ARNt

Question 40

Qu’est ce qui se trouve aux extrémités du génome bicaténaire d’ADN après sa synthèse?

Answer 40

Deux séquences répétées LTR

Question 41

Vrai ou faux. Chez les virus animaux, il y a une majorité de virus ADN.

Answer 41

Faux! Beaucoup plus de génomes ARN.

Question 42

Le cycle de multiplication des Adenoviridae ressemble énormément à celui d’un autre virus. Quel est-il? Quelles sont les différences majeures?

Answer 42

Papovaviridae/Papillomaviridae

Différence au niveau de la taille du génome, et au niveau de la réplication. Il y a un problème au niveau de la réplication des extrémités du génome de l’Adenoviridae, car il est linéaire.

Question 43

Nommez 2 protéines précoces importante lors de la réplication des Adenoviridae.

Answer 43

Protéine terminale et ADN pol virale.

Question 44

Expliquez brièvement le processus de réplication particulier des Adenoviridae.

Answer 44

La protéine terminale se fixe en 5’ et laisse 3’ libre pour la polymérisation. La protéine terminale reconnaît l’extrémité du génome viral et permet ainsi la fixation de la polymérase.

Question 45

Quelles sont les différences entre Papovaviridae et Adenoviridae?

Answer 45

Papova : ADN bicaténaire circulaire ; Adeno; Linéaire
Papova : ADN pol cellulaire ; Adeno; ADN pol virale
Ppapova : Amorce par ARN; Adeno; Amorce par protéine terminale

Question 46

Quelles sont les similitudes entre Papovaviridae et Adenoviridae?

Answer 46

Non enveloppé, phase précoce/tardive, Réplication nucléaire.

Question 47

Les Parvoviridae ont-ils une réplication nucléaire ou cytoplasmique?

Answer 47

Nucléaire

Question 48

Quelle est la forme du génome des Parvoviridae.

Answer 48

ADN monocaténaire linéaire.

Question 49

Discutez de la stratégie de réplication des Parvoviridae.

Answer 49

Comme c’est de l’ADN monocaténaire linéaire, la polymérase ne peut pas directement polymériser.. Elle a besoin d’une amorce! Il y a donc des séquences terminales en 5’ permettant la formation d’une structure en épingle par complémentarité et repliement sur lui-même, ce qui permet la polymérisation. Une enzyme virale spécifique permet de couper la structure en épingle à cheveux et la déplie, pour continuer la synthèse de l’intermédiaire bicaténaire de réplication. Permet la synthèse de l’ADN monocaténaire linéaire génomique qui sera encapsidé.

Question 50

Discutez de la stratégie de multiplication des Herpesviridae

Answer 50

Leur stratégie de multiplication ressemble beaucoup à celle de autres virus ADN à réplication nucléaire. Il y a quelques différences par contre…
1- Le génome est beaucoup plus gros et donc la stratégie est plus complexe
2- Le génome se circularise une fois dans le noyau pour se répliquer.
3- Il y a plusieurs phases (pré-précoces/précoces/tardives)
4- Il peut entrer en latence au sein des cellules infectées
5- La phase finale de réplication implique un mécanisme de cercle roulant et la formation de concatémères pour l’encapsidation.

Question 51

Les Herpesviridae possèdent plusieurs similarités avec un phage au niveau de la stratégie de multiplication. Quel phage, et quelles sont les ressemblances?

Answer 51

Le phage Lambda.

• Latence
• Cercle roulant à la fin du cycle
• Formation de concatémères qui vont servir à l’encapsidation

Question 52

Qu’est ce qui est particulier avec la stratégie de multiplication des Poxviridae?

Answer 52

Ils se multiplient exclusivement dans le cytoplasme, et doivent donc posséder tous les enzymes nécessaire pour la synthèse et la transcription de leur génome viral. (ARN pol dans la capside)

Question 53

Discutez de la forme du génome des Poxviridae

Answer 53

C’est un génome ADN bicaténaire linéaire, mais les extrémités sont liées de manière covalente

Question 54

Vrai ou faux. Les Poxviridae sont de très petit virus.

Answer 54

Faux! Ils ont un très grand génome.

Question 55

Qu’est ce qui est particulier avec la réplication du génome des Poxviridae?

Answer 55

Ils forment des épingles à cheveux, comme les Parvovirdae, pour permettre l’initiation et la synthèse complexe de l’ADN viral.