Infection d'une bactérie par un virus

La forme la plus simple d'un virus est une molécule d'acide nucléique entourée d'une coque protéique : la capside, constituée de nombreux exemplaires d'un ou plusieurs types de protéines.

La capside de nombreux virus porte des projections à sa surface par lesquelles les virus reconnaissent la cellule - hôte et lui transfère le génome viral.

La capside de virus plus complexes qui infectent les cellules Eucaryotes est entourée d'une enveloppe membraneuse formée de lipides de la membrane cellulaire et de protéines membranaires intrinsèques propres au virus (figure ci-contre en bas).

Les virus n'ont pas de structure cellulaire et ne peuvent pas effectuer de réactions métaboliques. En revanche, pour se multiplier, ils peuvent se servir de la machinerie métabolique et génétique de la cellule qu'ils infectent (la cellule - hôte).

On peut les considérer comme des "parasites génétiques" et non comme des êtres vivants indépendants.

Leur génome contient un nombre limité de gènes (3 à 100, voir tableau ci-dessous).

Puisque ce sont des parasites absolus, les caractéristiques structurales et fonctionnelle de leurs gènes sont semblables à celles des gènes de leurs hôtes. Cette propriété a été mise à profit pour l'analyse des gènes Procaryotes et des Eucaryotes.

Contrairement aux génomes des êtres vivants, composé exclusivement d'ADN, certains génomes viraux sont constitués d'ARN. Certains virus sont dits à ARN négatif car leur matériel génétique est complémentaire de celui d'un ARNm (qualifié de positif) et donc illisible par la cellule hôte.

Les phages sont des virus qui infectent des bactéries.

Source figures : Principes de Biochimie" Horton et al. (1994)

Virus FX 174

(1er génome complet d'un virus séquencé - 1978)

Figures ci-contre :

Séquence de photographies en microscopie électronique montrant la croissance d'un virus (le bactériophage T4) à l'intérieur d'une cellule bactérienne.

L'infection commence quand le virus se fixe sur la bactérie et injecte son ADN à l'intérieur de la cellule bactérienne.

Au bout de 5 minutes, l'ADN injecté a dirigé la synthèse d'une série de protéines spécifiques dont certaines dégradent l'ADN de la cellule hôte, et d'autres catalysent la réplication de l'ADN viral.

Les particules denses que l'on observe au bout de 15 minutes sont des particules virales immatures constituées d'ADN viral empaqueté dans des coques sphériques de protéines (les copies sont d'abord fabriquées séparément).

Les particules virales continuent à mûrir et à s'accumuler dans la cellule comme le montre le cliché au bout de 30 minutes après l'infection par le virus.

Figures ci-dessous :

Infection virale au bout de 1 heure : le cycle infectieux est presque terminé et la bactérie est sur le point d'éclater libérant ainsi des centaines de particules virales infectieuses.

Source figures : "Biologie moléculaire de la cellule" (1983) - Alberts et al. Flammarion Médecine Sciences