Virus - Définition

Reproduction

Multiplication virale

Les virus ne peuvent se multiplier qu’au sein de cellules vivantes, par réplication de leur acide nucléique. C’est l’interaction du génome viral et de la cellule hôte qui aboutit à la production de nouvelles particules virales. L’infection d’une cellule par un virus, puis la multiplication du virus peuvent se résumer en différentes étapes. Toutefois, après pénétration du virus dans la cellule, ces étapes peuvent différer selon la nature du virus en question et notamment selon qu’il s’agit d’un virus à ADN ou d’un virus à ARN.

1. Adsorption du virus au contact de la membrane de la cellule infectée, grâce à des récepteurs spécifiques
2. Pénétration dans la cellule
3. Décapsidation (libération de l'acide nucléique)
4. Réplication du génome viral
5. Synthèse de protéines virales
6. Assemblage et encapsidation des particules virales produites
7. Libération des virions hors de la cellule-hôte

Culture des virus

Culture de virus : technique des plages de lyse.

Afin de mieux connaître leur biologie, leur multiplication, leur cycle de reproduction et éventuellement afin de préparer des vaccins, il est nécessaire de cultiver les virus. Ceux-ci peuvent se multiplier uniquement au sein de cellules vivantes. Les virus infectant les cellules eucaryotes sont cultivées sur des cultures de cellules obtenues à partir de tissus animaux ou végétaux. Les cellules sont cultivées dans un récipient en verre ou en plastique, puis sont infectées par le virus étudié. Les virus animaux peuvent aussi être cultivés sur œufs embryonnés et parfois chez l’animal, lorsque la culture in vitro est impossible. Les virus bactériens peuvent également être cultivés par inoculation d’une culture bactérienne sensible. Les virus de végétaux peuvent aussi être cultivés sur des monocouches de tissus végétaux, des suspensions cellulaires ou sur des plantes entières.

Les virus peuvent ensuite être quantifiés de différentes manières. Ils peuvent être comptés directement grâce à la microscopie électronique. Dans le cas des virus bactériens, la technique des plaques (ou plages) est très utilisée pour évaluer le nombre de virus dans une suspension. Une dilution de suspension virale est ajouté à une suspension bactérienne, puis l’ensemble est réparti dans des boîtes de Petri. Après culture, des zones claires (plages) à la surface de la gélose sont la conséquence de la destruction d’une bactérie et des bactéries adjacentes par un virion.

Les virus peuvent être purifiés grâce à diverses méthodes de biochimie (centrifugation différentielle, précipitation, dénaturation, digestion enzymatique).

Application

Les virus sont importants pour l’étude de la biologie moléculaire et la biologie cellulaire, car ils fournissent des systèmes simples qui peuvent être utilisés pour la manipulation et la compréhension des fonctions cellulaires. Par exemple, les virus présentent en général un matériel génétique simplifié et aident à la compréhension des mécanismes moléculaires de la génétique comme la réplication de l’ADN, la transcription, les modifications post-transcriptionnels de l’ARN, la traduction, le transport des protéines et l’immunologie.

Les virus peuvent de plus être utilisés comme vecteur pour introduire un gène dans une cellule. Cet outil est utilisé par exemple pour permettre à la cellule de produire une protéine recombinante ou pour étudier l’effet de l’introduction du nouveau gène dans le génome.
Certains virus sont utilisés en thérapie génique comme vecteur, pour soigner diverses maladies. Dans certaines maladies génétiques, un gène défectueux provoque les symptômes. Les virus vecteur permettraient de cibler des cellules spécifiques et remplacer le gène en question par un gène normal.
Les virus sont également utilisés dans la lutte contre le cancer. Certains virus sont capables de détruire spécifiquement des cellules cancéreuses.