Histoire de la virologie, quelles études, types de virus, exemples

La virologie C'est la branche de la biologie qui étudie l'origine, l'évolution, la classification, la pathologie et les applications biomédicales et biotechnologiques des virus. Les virus sont de petites particules, 0,01-1 µm, dont les informations génétiques ont comme seul but leur propre réplication.

Les gènes du virus sont décodés par des machines moléculaires cellulaires, infectées pour la multiplication. Par conséquent, les virus sont des parasites intracellulaires dépendants des fonctions métaboliques des cellules vivantes.

Source: Crédit photo: Cynthia GoldsmithContent Providers (s): CDC / DR. Erskine. L. Palmer; Docteur. M. L. Martin [domaine public]

Le matériel génétique le plus abondant sur la planète correspond à celui des virus. Infecter d'autres virus et tous les êtres vivants. Les systèmes immunitaires ne défendent pas toujours les virus avec succès: certaines des maladies les plus dévastatrices des humains et des animaux sont causées par un virus.

Parmi les maladies virales humaines figurent la fièvre jaune, la polyomyélite, la grippe, le sida, la variole et la rougeole. Les virus participent à environ 20% des cancers humains. Chaque année, les infections respiratoires et intestinales d'origine virale tuent des millions d'enfants dans les pays en développement.

Certains virus sont utiles pour caractériser les bactéries, telles que les sources d'enzymes, pour la lutte contre les ravageurs, en tant qu'agents antibactériens, pour lutter contre le cancer et en tant que vecteurs de gènes.

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Histoire

À la fin du XIXe siècle, Martinus Beijerinck et Dmitri Ivanovski, indépendamment, ont déterminé que les patients atteints de patients atteints de tabac contenaient un agent capable d'infecter des plantes saines. Beijerinck a appelé cet agent Contagium vivum flidum.

Maintenant, nous savons que Beijerinck et Ivanovski divulgués contenaient le virus de la mosaïque du tabac. Toujours au XIXe siècle, Friedrich Loeffler et Paul Frosch ont conclu que la fièvre afitase des bovins est causée par un agent non bactérien.

Au cours de la première décennie du XXe siècle, Vilhelm Elleman et Olaf Bang ont démontré la transmission de la leucémie chez les poulets, en utilisant des cellules exemptes de cellules. Ces expériences nous ont permis de conclure qu'il existe un virus animal qui peut produire un cancer.

Au cours de la deuxième décennie du XXe siècle, Frederick Twort a observé la lyse des microcoques dans des plaques d'agar dans lesquelles il a essayé de cultiver le virus de la variole, en supposant que cette lyse avait été causée par un virus A ou par des enzymes de bactéries. Pour sa part, Felix d'Herelle a découvert que les bacilles causant la dysenterie étaient répertoriés par des virus qu'il a appelés bacteryophagos.

En 1960, Peter Medawar a reçu le prix Nobel pour avoir découvert que les virus contenaient du matériel génétique (ADN ou ARN).

Types de virus

Les virus sont classés en fonction des caractéristiques qu'ils ont. Ce sont la morphologie, le génome et l'interaction avec l'hôte.

La classification basée sur l'interaction du virus avec l'hôte est basée sur quatre critères: 1) la production d'une progéniture infectieuse; 2) Si le virus tue ou non l'hôte; 3) S'il y a des symptômes cliniques; 4) la durée de l'infection.

Le système immunitaire a un rôle important dans l'interaction entre les virus et l'hôte car il détermine le développement de l'infection. Ainsi, l'infection peut être aigu et subclinique (le virus est éliminé du corps), ou persistant et chronique (le virus n'est pas éliminé du corps).

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La classification basée sur les différences du génome (système Baltimore) et la classification taxonomique, qui prend en compte toutes les caractéristiques des virus, sont les systèmes les plus utilisés actuellement pour cataloguer les virus.

Classification basée sur la morphologie

Pour comprendre cette classification, il est nécessaire de connaître les pièces qui composent un virus. Les virus sont constitués de génome et de capside, pouvoir envelopper. Le génome peut être de l'ADN ou de l'ARN, simple ou double, chaîne linéaire ou circulaire.

La capside est une structure complexe composée de nombreuses sous-unités de protéines virales identiques, appelées capsomères. Sa fonction principale est de protéger le génome. Il sert également à reconnaître la cellule hôte et à le rejoindre, et à assurer le transport du génome à l'intérieur de la cellule.

L'emballage est la membrane composée de lipides et de glycoprotéines qui entourent la capside. Dériver de la cellule hôte. Varie considérablement en taille, en morphologie et en complexité. La présence ou l'absence d'emballage sert de critère de classification du virus.

Trois catégories de virus sont reconnues sans emballage: 1) isométrique, avec une forme approximativement sphérique (icosahedros ou icosadeltaédrones); 2) Filamentosos, forme d'hélice simple; 3) Complexes, sans les formes précédentes. Certains virus, tels que Bacteryofago T2, combinent des formes isométriques et filamenteuses.

Si le virus a un emballage, il peut également être affecté à des catégories morphologiques en fonction des caractéristiques de la nucléocapside.

Classification basée sur le génome: système Baltimore

Cette classification, proposée par David Baltimore, considère la nature du génome du virus en termes de mécanisme qui utilise pour reproduire l'acide nucléique et transcrire l'ARN messager (RNAM) pour la biosynthèse des protéines.

Dans le système de Baltimore, le virus dont le génome de l'ARN a la même signification que l'ARNm est appelé virus avec un ARN de sens positif (+), tandis que les virus dont le génome est du sens négatif (-). Les virus du génome à double chaîne ont les deux sens.

Un inconvénient de cette classification est que les virus qui ont des mécanismes de réplication similaires ne partagent pas nécessairement d'autres caractéristiques.

Classes du système Baltimore

Classe I. Virus ADN à double chaîne. Transcription similaire à celle de la cellule hôte.

Classe II. Virus avec un génome d'ADN à chaîne simple. L'ADN peut être la polarité (+) et (-). Converti en double chaîne avant la synthèse RNM.

Classe III. Virus avec un génome d'ARN à double chaîne (arts). Avec le génome segmenté et l'ARNM synthétisé à partir de chaque segment du moule d'ADN. Enzymes participant à la transcription codée par le génome du virus.

Classe IV. Virus avec le génome d'ARN à chaîne simple (ARSS), polarité (+). Synthèse d'ARNm précédée d'une synthèse complémentaire de la chaîne. La transcription est similaire à celle de la classe 3.

Classe V. Virus du génome ARSS opposé à celui de la mesure MNE (-). Synthèse RNM qui nécessite des enzymes codées par le virus. La production de nouvelles générations du virus nécessite la synthèse des ARND intermédiaires.

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Classe VI. Virus avec génome ARNS qui produit des TDN intermédiaires avant la réplication. Utiliser des enzymes que le virus transporte.

Classe VII. Virus qui reproduisent son et via un arns intermédiaire.

Classification taxonomique

Le Comité international de la taxonomie du virus a créé un régime taxonomique pour classer les virus. Ce système utilise des divisions de commande, de famille, de sous-famille et de genre. Il y a encore un débat sur l'application du concept d'espèce aux virus.

Les critères utilisés pour la classification taxonomique sont l'intervalle de l'hôte, les caractéristiques morphologiques et la nature du génome. De plus, d'autres critères sont considérés, comme la longueur de la queue de bouffeur (virus qui infecte les bactéries), la présence ou l'absence de certains gènes dans les génomes et les relations phylogénétiques entre les virus.

Un exemple de cette classification est: l'ordre mononegaviral; Famille Paramyxoviridae; Sous-famille Paramyxovirinae, Gerere Morbilivirus; espèces, virus rougeole.

Les noms des familles, des sous-familles et des genres sont inspirés par le lieu d'origine, l'hôte ou les symptômes de la maladie produite par le virus. Par exemple, la rivière Ebola à Zaïre donne le nom au genre Ebola; La mosaïque du tabac donne le nom au genre Tomabovirus.

De nombreux noms de groupes de virus sont des mots d'origine latine ou grecque. Par exemple, Podoviridae, est dérivé du grec Podes, Que signifie le pied. Ce nom fait référence aux phages à queue courts.

Exemples de virus

Virus de la grippe

Infecter les oiseaux et les mammifères. Ils ont une morphologie diversifiée, avec un enveloppement. Génome de l'ARN à chaîne simple. Baltimore et sa famille appartiennent à Baltimore Orthomyxoviridae.

À cette famille appartient les virus de la grippe. La plupart des cas de grippe sont causés par des virus de la grippe. Les épidémies causées par les virus de la grippe B se produisent tous les 2 à 3 ans. Ceux produits par les virus de la grippe C sont moins fréquents.

Le virus de la grippe A a provoqué quatre pandémies: 1) la grippe espagnole (1918-1919), sous-type de virus H1N1, d'origine inconnue; 2) La grippe asiatique (1957-1958), sous-type H2N2, d'origine aviaire; 3) la grippe de Hong Kong (1968-1969), sous-type H3N3, d'origine aviaire; 4) grippe porcine (2009-2010), sous-type H1N1, d'origine du porc.

La pandémie la plus dévastatrice causée par la grippe espagnole. Il a tué plus de gens que la Première Guerre mondiale.

Les lettres H et N proviennent des glycoprotéines membranaires de l'hémaglutinine et de la neuraminidase, respectivement. Ces glycoprotéines sont présentes sous une variété de formes antigéniques et sont impliquées dans de nouvelles variantes.

Rétrovirus

Infecter les mammifères, les oiseaux et autres vertébrés. Morphologie sphérique, avec enveloppe. Génome de l'ARN à chaîne simple. Baltimore et sa famille appartiennent à la classe VI Rétroviridae.

Cette famille appartient au virus de l'immunodéficience humaine (VIH), sexe Lentivirus. Ce virus endommage le système immunitaire de la personne infectée, ce qui le rend sensible à l'infection par les bactéries, les virus, les champignons et les protozoaires. La maladie produite par le VIH est connue sous le nom de syndrome d'immunodéficience acquise (SIDA).

D'autres genres appartenant à Retroviridae provoquent également des maladies graves. Par exemple: Spumavirus (virus spongieux du singe); Epsilonretrovirus (Virus sarcome dermique de Walleye); Gammatrovirus (Virus de leucémie Murina, virus de leucémie féline); Bétarétrovirus (Virus tumoraux du sein murino); et Alpharetrovirus (Virus du sarcome Rous).

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Virus de l'herpès

Infecte les mammifères, les oiseaux et les vertébrés de sang froid. Morphologie du virus: capsule icosaédrique, avec enveloppe. Génome d'ADN à double chaîne. Ils appartiennent à Baltimore Class I et ordonnent des herpèsvirales.

Certains membres sont: le virus de l'herpès simplex 2 (provoquer l'herpès génital); cytomégalovirus humain (provoquer des défauts congénitaux); Herpèsvirus kaposibƃ^TMs Sarcome (cause sarcome de Kaposi); Virus d'Epsteinbƃbar ou EBV (provoquer une fièvre glandulaire et des tumeurs).

Virus qui provoque la polyomyélite et d'autres virus apparentés

Infecte les mammifères et les oiseaux. Morphologie du virus: isométrique ou icosahhédrique. Génome de l'ARN à chaîne simple. Ils appartiennent à Baltimore Class IV et à la famille Picornaviridae.

Certains genres de cette famille sont: Hépatovirus (provoquer l'hépatite A); Entérovirus (provoquer une polyomyélite); Aphthovirus (Provoque l'aphosase).

Virus qui provoque la rage et les virus connexes

Infecter les mammifères, les poissons, les insectes et les plantes. Morphologie hélicoïdale, avec enveloppement. Génome de l'ARN à chaîne simple. Baltimore et sa famille appartiennent à Baltimore Rhabnoviridae.

Cette famille appartient à des virus qui produisent des maladies comme la rage, causées par le sexe Lyssavirus; Stomatite vésiculaire, causée par le sexe Vésiculovirus; et la pomme de terre naine jaune, causée par le genre Novirirhabbdovirus.

Virus qui provoque un érythème infectieux

Infecte les mammifères, les oiseaux et les insectes. Morphologie symétrique icosahédica. Génome de l'ADN à chaîne simple. Ils appartiennent à la classe II et à la famille de Baltimore Parvoviridae.

Un membre de cette famille est le virus B19, appartenant au genre Érythrovirus, Il provoque un érythème infectieux chez l'homme, qui ne produit généralement pas de symptômes. Le virus B19 infecte les cellules précurseurs des globules rouges.

Certains membres de Parvoviridae Ils sont utilisés comme vecteurs de gènes.

Applications virales

Les virus peuvent être utilisés au profit de l'homme à travers la construction de virus recombinants. Ceux-ci ont un génome modifié à travers des techniques de biologie moléculaire.

Les virus recombinants sont potentiellement utiles pour la thérapie génique, dont le but est de guérir des maladies spécifiques ou de la production de vaccins.

Le VIH a été utilisé pour construire des vecteurs de gènes (vecteurs lentiviraux) pour la thérapie génique. Ces vecteurs se sont avérés efficaces dans les modèles animaux de la maladie de l'épithélium pigmentaire de la rétine, comme la rétinite pigmentaire causée par l'hérédité ou les mutations récessives autosomiques.

Les virus utilisés comme vecteurs de vaccin doivent avoir un faible potentiel pathogène. Ceci est vérifié à l'aide de modèles animaux. C'est le cas des vaccins développés ou en développement contre les virus de la variole, la stomatite vésiculaire et l'Ebola.

Les références

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