Dans les tout débuts de ce blog, nous vous avons déjà parlé des virus, ces pirates du vivant qui exploitent éhontément la machinerie protéique des cellules infectées pour se multiplier. Malgré leur dangerosité, il n’es restent pas moins des objet fascinants et de toute beauté et qui on su captiver plusieurs générations de chercheur·se·s…

Les virus sont des objets acaryotes, c’est a dire dépourvus de noyau, d’organites (mitochondrie ou chloroplastes) et de métabolisme. Ils sont donc entièrement dépendants de l’organisme qu’ils infectent pour leur réplication (et nous n’aborderons pas ici l’épineuse question de savoir si les virus sont vivants ou non). Une fois rempli ce cahier des charges sommaire, ils peuvent présenter une très grande variété en forme et en taille. Les virus sont également soupçonnés d’avoir été à l’origine de la molécule d’ADN. L’ADN viral, plus stable que de l’ARN, étant capable de mieux résister aux enzymes de dégradation produites par les cellules infectées.

Sur les millions d’espèces de virus susceptibles d’exister, près de 5000 ont déjà été décrites en détail, mais à peine plus d’une centaine sont pathogènes pour l’espèce humaine. Historiquement (au cours du XIXème siècle), les virus ont été définis comme des agents infectieux microscopiques, dont la taille est comprise entre 10 et 300 nm (un nanomètre valant un millionième de millimètre), ce qui permettait de les distinguer des bactéries, qui étaient elles plus grosses. Bien entendu cette définition a été amenée à évoluer au fur et à mesure de l’avancée des recherches dans le domaine.

Aujourd’hui nous allons passer en revue quelques uns de plus beaux spécimens connus.

  • Le plus petit : A minima, un virus est formée d’une enveloppe en protéines (la capside virale) qui contient du matériel génétique (de l’ADN, ou de l’ARN). À l’heure actuelle, un des plus petits virus connus est celui de l’hépatite D (HDV), qui ne comprend qu’un unique brin d’ARN (long de 1700 nucléotides), contenu dans une capside de 36 nm de diamètre et formée de trois types de protéines. À vrai dire, HDV est si minimaliste qu’il s’agit d’un satellite du virus de l’hépatite B (HBV), dont il squatte une partie du matériel génétique pour fabriquer les protéines dont il a besoin pour sa multiplication.
  • Le  plus gros : À l’autre bout du spectre de taille, on sait depuis le début des années 2000 qu’il existe des virus géants (dits aussi girus), dont la capside mesure plus de 200 nm de diamètre contient un génome (à ADN et/ou ARN) de plus de 300 000 nucléotides. Ce qui en fait des objets de taille comparable, voire supérieure à certaines bactéries. Parmi ces géants il y a le (bien mal nommé) mimivirus, et ses 400 nm de diamètre. Ironie du sort, certains mimivirus peuvent eux-mêmes être infectés par Spoutnik, un autre petit virus satellite. On dira que c’est le prix à payer pour avoir eu la folie des grandeurs !
Virus
C’est l’histoire d’un virus qui infecte un virus. Pas de bol, dans la cellule personne ne vous entend crier… (image de Natacha Gillet)
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Quatre exemples de virus icosaédriques dessinés par David Goodsell pour la Molécule du mois. Les pointes de chaque icosaèdre sont formées de pentamères de protéines (colorés en rouge) et les faces sont formées d’hexamères (colorés en jaune-orangé).

D’autres virus se présentent sous forme d’une hélice qui entoure le matériel génétique. Comme par exemple la mosaïque du tabac, qui a notamment été étudiée par Wendel Stanley (qui reçu le prix Nobel de Chimie en 1946 pour son travail sur les protéines virales) et Rosalind Franklin.

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Le virus de la mosaïque du tabac, donc l’enveloppe hélicoidale (en bleu) abrite un brin d’ARN (en rouge). Image de David Goodsell pour la Molécule du Mois.

Il existe également des virus nettement plus complexes, tels que les terribles bactériophages, qui sont formés de l’assemblage d’une grande variété de protéines, qui ont pour fonction de protéger le matériel génétique du virus (comme le fait la capside), mais aussi de se fixer aux cellules cibles et d’y injecter ledit matériel génétique.

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Pas de panique, comme leur nom l’indique, les bactériophages n’infectent que les bactéries !

Pour en savoir plus : Un magnifique poster récapitulatif des plus belles structures virales (en anglais) sur le site de la PDB