Passage dans le noyau de l'ADN ou ARN viral.

[invite09c6c378]

Bonjour,
Encore une question sur les virus... Comment leur matériel génétique passe-t-il dans le noyau des cellules eucaryotes ?
Est-ce en raison de sa petite taille, ou bien existe-t-il des mécanismes facilitateurs?
Merci
-----

[invite2812e5cf]

Ben ca c'est une sacree question !
J'ai bien tente de chercher une reponse, mais tous les trucs que j'ai lu disaient : "puis l'ADN passe dans le noyau..." !!! On peut dire que les auteurs ne se sont pas trop foules !

J'ai quand meme vu qu'un certain nombre de virus ont besoin de cellules en division pour integrer leurs genomes dans le noyau. C'est petits malins profite de la disparition de la paroie nucleaire pour se faufiler dans le noyau !

Pour les mecanismes facilitateurs j'en sais rien du tout... y'a bien une 'tite voix dans ma tete qui me dit qu'un prof aurait pu m'en parler il y a un certain temps... Enfin, comme presque tout est possible dans le monde du vivant, allez savoir !

[invite2812e5cf]

Bon, ca se complique ! Je viens de trouver une revue de 62 pages sur les mecanismes de transfert des genomes viraux du cytoplasme au nucleoplasme... Bien evidement, je ne l'ai pas lue, mais je pense que 62 pages, ca exclu l'idee d'un transport totalement passif a travers les pores !

Bon pour le peu que j'en ai vu, il semblerait bien que le transport du genome viral implique la "machinerie de transport nucleaire". Apparement, au moins dans certains cas, c'est la capside elle-meme qui est importee dans le noyau (pour SV40).
Pour le HIV, j'ai appercu quelque part qu'une region de son ADN serait triple brin (genre pas plus de 10 bases) et serait impliquee dans son transport vers le noyau...
Enfin voila, finalement, je ne pense plus qu'il existe de simples passages d'ADN viraux au travers des pores nucleaires... (d'autant plus qu'il doit bien trainer 2 ou 3 DNases dans le cytoplasme... (?)

pour la revue : Annu. Rev. Microbiol. 1998. 52:627-86
(par contre elle parle pas du HIV qui est pourtant assez special puisqu'il semblerait que ce soit le seul retrovirus a pouvoir infecter des cellules quiescentes...)

Pour

[inviteb73ce398]

Comment leur matériel génétique passe-t-il dans le noyau des cellules eucaryotes ?
Est-ce en raison de sa petite taille, ou bien existe-t-il des mécanismes facilitateurs?

Je ne suis pas specialiste de la question, mais ce qu'il faut voir c'est que le genome viral tout comme les ARN cellulaires sont rarement libres dans une cellule et je serai tente de dire toujours proteges par des proteines. Du coup, les mecanismes d'import et d'export doivent etre, au moins en partie, commun aux mecanismes classiques d'import et d'export de proteines cellulaires. Un certain nombre de proteines virales sont connues pour utiliser ces voies d'import et d'export et je ne pense pas qu'elles entrent toute seule mais en complexe avec une partie du genome viral pour les virus qui en ont besoin.
Si quelqu'un est interesse je peux detailler les mecanismes d'import et d'export des proteines dans le noyau un peu plus tard.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite09c6c378]

Ben, en effet, ce n'est pas si simple...
Merci

[invitec9f0f895]

Bonsoir,

Bon pour confirmer ce que disait chafouin sur le HIV:

Les travaux de recherche fondamentale menés depuis plusieurs années par l'équipe de Pierre CHARNEAU sur le passage de l'ADN viral dans le noyau des cellules ont conduit à la découverte d'un mécanisme biologique original : une molécule d'ADN est un filament habituellement structuré en double hélice. L'ADN du virus du SIDA porte en son centre une petite région à trois brins, le triplex ou ADN flap. Cette structure originale d'ADN est nécessaire au passage du génome viral dans le noyau des cellules.

Source : "HIV-1 genome nuclear import is mediated by a central DNA flap ", Cell, (2000)
V. Zennou, C. Petit, D. Guétard, U. Nehrbass, L. Montagnier, P. Charneau

Pour les virus possedant une capside, je me demande dans quel mesure une fusion entre la membrane nucleaire et la capside ne serait pas possible afin de permettre l'entrée de l'ADN viral dans le noyau. (la capside entiere me semblant un peu trop grosse pour apsser le pore nucleaire non?)

enfin il faut bien noter qu'un bon nombre de virus n'ont un cycle de replication que dans le cytoplasme.

Yoyo

[inviteb73ce398]

la capside entiere me semblant un peu trop grosse pour apsser le pore nucleaire non?

Ce que j'ai trouve vite fait, c'est que la capside du virus de l'hepatite B entre dans le noyau des cellules par la machinerie classique d'import proteique (importin alpha+beta1).Ce qui est "amusant", c'est que le relargage du genome associe a la capsid semble dependre de l'etat de maturation du genome et/ou de la capside mais par contre etre independant de Ran, la GTPase habituellement impliquee dans ces mecanismes (Rabe et al., 2003; Proc Natl Acad Sci U S A. 2003 Aug 19;100(17):9849-54).

[invite09c6c378]

Ce qui est "amusant", c'est que le relargage du genome associe a la capsid semble dependre de l'etat de maturation du genome et/ou de la capside

C'est certainement très "amusant"... mais cela veut-il dire que le génome sort de la capside, quand l'un ou l'autre est prêt pour cela... cela signifie-t-il que le génome pourrait avoir besoin d'une maturation et , si oui, laquelle?

[invite09c6c378]

enfin il faut bien noter qu'un bon nombre de virus n'ont un cycle de replication que dans le cytoplasme.

Pardon, j'avais oublié ça... Donc, certains virus ne s'incorporent jamais dans le génome cellulaire, c'est cela???

[inviteb73ce398]

mais cela veut-il dire que le génome sort de la capside, quand l'un ou l'autre est prêt pour cela... cela signifie-t-il que le génome pourrait avoir besoin d'une maturation et , si oui, laquelle?

En lisant un peu plus l'article que j'ai cite precedemment, un certain nombre de virus (herpes, adenovirus, HIV, influenza) se... hum... "uncoat" (la traduction ne me vient pas) dans le cytoplasme et leur genome est transporte dans le noyau par les mecanisme classique dependant des importines alpha et beta. En ce qui concerne certain petit virus comme les parvovirus (taille inferieur a 32-36 nm, la limite de la taille du pore nucleaire), ils entrent entier dans le noyau (ca, je n'aurai pas cru). Pour l'hepatite B (HBV) qui est a la limite de la taille du pore nucleaire, ca semble un peu plus complexe ou le "uncoating' s'effectuerait dans le pore nucleaire apres des maturations qui comprennent des phosphorylations de la capside. La maturation du genome ARN (simple brin?) de HBV est sa retrotranscription en ADN double brin.

[invite09c6c378]

OK, alors, pour le VIH, il semble que après que l'ARN ait subi la réplication dans le cytoplasme, l'ADN s'unisse à une intégrase pour pénétrer dans le noyau... intégrase qui possède une séquence NLS qui lui permet de s'associer aux importines alpha et beta, ce ainsi permet à l'ensemble de pénétrer dans le noyau au niveau des pores nucléaires...
Pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué!!!
Le "uncoat"... serait alors l'association de l'ADN viral avec l'intégrase du virus???

[invitec9f0f895]

Bonjour,

OK, alors, pour le VIH, il semble que après que l'ARN ait subi la réplication dans le cytoplasme, l'ADN s'unisse à une intégrase pour pénétrer dans le noyau...

Je ne suis pas specialiste du HIV mais j'ai quand meme de serieux doute sur le fait que se retrovirus ait un cycle de replication dans le cytoplasme.
A la rigueur une etape de reverse transcription pour passer de l'ARN -> l'ADN...(mais peut etre que cette etape se fait dans le noyau? ce qui mettrait l'ADNviral a l'abri des endonucleases qui peuplent le cytoplasme.

Le "uncoat"... serait alors l'association de l'ADN viral avec l'intégrase du virus???

Je traduirait "uncoat" par deshabillage.
Cette etape correspondrait plus a l'ouverture de la capside laissant alors l'ARN viral accessible aux enzymes cellulaires.

Mais au fait cet integrase est virale il me semble non?, ca signifie donc que l'ARN du virus doit etre traduit au moins une fois avant de s'integrer dans un chromosome? Il me semble d'ailleur qu'il y a deux molecules d'ARN viral par virion (mais c'est a verifier!)

Yoyo

[invite09c6c378]

A la rigueur une etape de reverse transcription pour passer de l'ARN -> l'ADN

Oui, c'est cela je n'ai pas employé le mot exact... la retrotranscription a lieu dans le cytoplasme..

Mais au fait cet integrase est virale il me semble non?, ca signifie donc que l'ARN du virus doit etre traduit au moins une fois avant de s'integrer dans un chromosome?

Il est possible aussi que ctte protéine se promène avec le virus, comme la transcriptase inverse... non???

[inviteb73ce398]

Mais au fait cet integrase est virale il me semble non?, ca signifie donc que l'ARN du virus doit etre traduit au moins une fois avant de s'integrer dans un chromosome? Il me semble d'ailleur qu'il y a deux molecules d'ARN viral par virion (mais c'est a verifier!)
Yoyo

Il me semble qu'un certain nombre de genes precoces sont transcrits dans le cytoplasme. L'un d'eux Vpr fait partie du complexe de pre-integration du virus qui comprend aussi les proteines de matrice (importees par le virus) et l'integrase. Je ne me rappelle plus si l'integrase est dans le virus ou si elle fait partie des genes precocement transcrit et traduit.
Le complexe de pre-integration permet au genome viral d'acceder a l'ADN genomique sans que la cellule se divise.

[invitec9f0f895]

Il est possible aussi que ctte protéine se promène avec le virus, comme la transcriptase inverse... non???

Tres bonne remarque en effet c'est tout a fait possible, voir meme probable non?

Merci Igothigh pour tes précisions
juste une question :

Il me semble qu'un certain nombre de genes precoces sont transcrits dans le cytoplasme.

Transcrits??? t'es sur?... ou plutot traduits

Yoyo

[inviteb73ce398]

Transcrits??? t'es sur?... ou plutot traduits

Merci pour la correction. Fallait lire traduire (et je l'ai faite 2 fois en plus )

[invite09c6c378]

Fallait lire traduire (et je l'ai faite 2 fois en plus )

Ah, ce qui veut dire qu'une traduction peut avoir lieu immédiatement dans la cellule à partire de l'ARN apporté par le virus... mais bon, il ne faut pas beaucoup de cette molécule... juste une en fait pour s'accrocher à l'ADN...

[inviteb73ce398]

Ah, ce qui veut dire qu'une traduction peut avoir lieu immédiatement dans la cellule à partire de l'ARN apporté par le virus... mais bon, il ne faut pas beaucoup de cette molécule... juste une en fait pour s'accrocher à l'ADN...

En fait, je vais apporter quelques precisions (et corrections) apres renseignement aupres de specialistes d'HIV. La reaction de reverse transcription demarre avant meme que le virus soit entre dans la cellule et se termine dans le cytoplasme cellulaire. Un certains nombre de proteine sont presentes dans le virion comme la reverse transcriptase, l'integrase et des proteines dite precoces, comme Vpr. La traduction des proteines virales ne se fait qu'apres integration du genome viral dans le genome cellulaire. C'est juste apres l'integration que les genes precoces sont exprimes. Il n'y a donc pas de traduction de proteine virale dans le cytoplasme. Cette traduction necessite la synthese d'ARN viraux possedant des LTR complets, ce qui n'est possible qu'apres la reverse transcription complete et apres que l'ADN virale issue de la retrotranscription soit integree dans le noyau (ou il pourra etre transcript). Enfin, le complexe de preintegration qui permet au genome viral de s'integrer au genome cellulaire participe aussi a son import dans le noyau. Outre les proteines virales telles que la matrice, la capside, l'integrase et Vpr, de nombreuses proteines cellulaires ont ete retrouvees dans ce complexe si bien que personne n'est vraiment sur de quelle proteine est reellement importante pour l'import.
Enfin, des virion d'HIV dont l'integrase n'est plus fonctionnelle sont incapable de se repliquer, ni meme d'exprimer la moindre proteine virale indiquant que l'integration est une etape necessaire a la proliferation du virus. Une recherche de drogue inhibant l'activite de l'integrase est un domaine de recherche actif...
Voila, voila...

[invite09c6c378]

Excellent! ... Merci...
Intéressante cette piste de l'intégrase...

[invite09c6c378]

Re bonjour,

La reaction de reverse transcription demarre avant meme que le virus soit entre dans la cellule et se termine dans le cytoplasme cellulaire...

Bon, après re, re lecture de ce message (très intéressant), je me demande alors, quand commence la retrotranscription... quand le VIH se fixe à la cellule ou encore avant??? quel est "l'intérêt" d'être alors un virus à ARN ???

[invitec9f0f895]

Bonjour

Merci bien Igothigh pour ta reponse tres interessante

Pour repondre a coco, il est difficile de trouver un "avantage", le finalisme n'etant que rarement une bonne chose en biologie cependant a force de chercher j'en vois au moins un. Le passage de l'ARn a l'ADN est une etape tres peu fidele (la reverse transcriptase fait bcp plus d'erreur que les ADN polymerases), ceci conduit a une variation bcp plus grande du virus! et donc a une adpatabilite plus grande. et finallement c'est bien ca qui nous gene dans la lutte contre le HIV. Ce virus mute sans arret, donc deviens resistant aux drogues, change d'epitopes pour echapper au systeme immunitaire etc...
je vois la un avantage pour tous les retrovirus.

Quant a savoir ou demarre la reverse transcription c'est une excellente question, peut etre que Igothigh pourra te repondre moi je le peut pas
Mais je suis surpris qu'elle debute si tot, la reverse transcriptase a besoin de dNTP pour synthetyser l'ADN... or je pensais que les dNTP libre ne se trouvaient que dans le noyau... pour supporter la reversetranscription dans le virus, cela signifie que le virus embarque une certaine quantite du pool de dNTP cellulaire lors de son bourgeonnement, et que donc le cytoplasme contient bcp de dNTP non? et je ne vois pas bien a quoi ces dNTP peuvent servir dans le cytplasme ...

Yoyo

[invite0aa1883c]

Bonjour

Le passage de l'ARn a l'ADN est une etape tres peu fidele (la reverse transcriptase fait bcp plus d'erreur que les ADN polymerases), ceci conduit a une variation bcp plus grande du virus! et donc a une adpatabilite plus grande. et finallement c'est bien ca qui nous gene dans la lutte contre le HIV. Ce virus mute sans arret, donc deviens resistant aux drogues, change d'epitopes pour echapper au systeme immunitaire etc...
je vois la un avantage pour tous les retrovirus.

Le contre-argument c'est que l'on connait des virus ADN qui codent pour des ADN polymérases ADN dépendante elles aussi très peu fidèles ; certes le taux de mutation reste un peu moins élevé que pour les rétrovirus.

On peut imaginer une hypothèse complémentaire un peu plus ambitieuse. Les virus ARN étant les reliques d'un monde ancien ARN ou même les proto-cellules avaient des génomes ARN. Ces éléments auraient persisté jusqu'a nos jours sous forme de petit génome parasite ! Argument : on connait des virus ARN de bactéries et de pratiquement tout les organismes eucaryotes y compris unicellulaire. L'existence des virus ARN est donc ancienne, sans doute antérieure à la divergence des 3 domaines du vivant.

A+
John

[inviteb73ce398]

Quant a savoir ou demarre la reverse transcription c'est une excellente question, peut etre que Igothigh pourra te repondre moi je le peut pas

Je crois que je vais encore faire appel a mes informateurs... je vous donne la réponse dès que je l'ai

je pensais que les dNTP libre ne se trouvaient que dans le noyau...

Ca, je ne pense pas. Je ne connais pas la voie de biosynthèse des dNTP, mais je parierai bien sur une biosynthèse cytoplasmique. D'autre part, étant donné la taille des nucléotides, je doute qu'il y ait une quelconque compartimentalisation de leur localisation et qu'ils sont distribués de facon homogène dans la cellule (cytoplasme, noyau, mitochondrie...). A moins qu'il y ait beaucoup de nucleosidases cytoplasmiques . Aussi, il me semble que certains virus ont un cycle réplicatif exclusivement cytoplasmique dépendant de la T7 polymérase qu'ils fournissent (vague souvenir...)

cela signifie que le virus embarque une certaine quantite du pool de dNTP cellulaire lors de son bourgeonnement

HIV (et probablement un bon nombre de virus bourgeonnant) est capable d'embarquer pas mal de composés cellulaires. Je crois bien que certains mutants sont meme capables de bourgeonner en absence de leur ARN et qu'ils embarquent un peu tout ce qu'il trouve jusqu'a des ridosomes et des messagers cellulaires. Ce ne serait pas surprenant qu'ils embarquent des nucléotides.

et je ne vois pas bien a quoi ces dNTP peuvent servir dans le cytplasme ...

Ce n'est pas toi qui disait que le finalisme n'etait que rarement une bonne chose en biologie

Ces éléments auraient persisté jusqu'a nos jours sous forme de petit génome parasite ! ... L'existence des virus ARN est donc ancienne, sans doute antérieure à la divergence des 3 domaines du vivant.

Ce qui suppose qu'ils auraient évolué de facon significative pour s'adapter à un cycle basé sur un passage ADN double brin contre un cycle exclusivement ARN.

[invitec9f0f895]

Salut,

C'est vrai tu as tout a fait raison quant a la voie de biosynthese des nucleotides, quant a leur taille aussi meme si au moins pour l'ATP ou le GTP il doit exister des variations de concentrations dans le cytoplasmes.
D'ailleurs une voie non negligeable ( a laquelle je n'avais pas pense) pour obtenir de rNTP est tout simplement la degradation des ARN cytoplasmiques.

Quant au finalisme il m'arrive parfois de me contredire en tres peu de temps

Yoyo

[inviteb73ce398]

je me demande alors, quand commence la retrotranscription... quand le VIH se fixe à la cellule ou encore avant???

Voici quelques infos fraichement glanees... le début de retrotranscription prend place dans le virus, avant meme une quelconque infection. Le facteur limitant a cette retrotranscription est la maturation du virus et l'abondance des nucleotides embarques. Pour qu'il y ait retrotranscription, il faut que le virus mature, c'est à dire qu'il y ait clivage des precurseurs proteiques qui ont ete enveloppes au moment du bourgeonnement. Cela signifie notament que la protease virale est fonctionnelle et aussi dans le virion. Apparemment, quand on analyse des suspensions virales, on y trouvent un melange de proteines virales (precurseurs et proteines matures) et de nombreux intermediaires de retrotranscription.
Pour ce qui est des nucleotides dans le virus, leur abondance depend du type cellulaire et de l'etape du cycle cellulaire dans lequel se trouve la cellule infectee. La retrotranscription s'arrete quand le pool de dNTP dans le virus est epuise. Elle reprend dans le cytoplasme ensuite.
Tout ca montre une chose en fait, c'est que ces mecanismes ne sont pas vraiment regules. Ils arrivent spontanément quand tous les composants sont la. Et il n'y a probablement pas deux virus a des stades identiques au moment d'une infection.

[invite09c6c378]

Merci pour ces précisions... deux remarques:

Ce qui suppose qu'ils auraient évolué de facon significative pour s'adapter à un cycle basé sur un passage ADN double brin contre un cycle exclusivement ARN.

Intéressant...

Tout ca montre une chose en fait, c'est que ces mecanismes ne sont pas vraiment regules. Ils arrivent spontanément quand tous les composants sont la. Et il n'y a probablement pas deux virus a des stades identiques au moment d'une infection.

Finalement les virus... sont des bricoleurs... archaïques mais redoutables...

[invitec9f0f895]

MESSAGE DE LA PART DE "Steph"

Voici mon petit grain de NaCl:
Les rétroviri sont très minoritaires dans la virologie, il existe donc beaucoup de viri dont le cycle de réplication ne passe même pas par le noyau. Et des plus efficaces: le rhume p.ex.
Uncoating se traduit par "décapsidation", coating=encapsidation
La complexité du monde de la virologie est due au fait que chaque groupe de virus (et il y en a pas mal) a son propre mode de focntionnement. On ne peut jamais dégager de consensus. Il reste aussi encore beaucoup de zones d'ombres. P.ex on commence seulement à comprendre comment le rhinovirus entre dans la cellule, mais après on ignore pas mal de choses du chemin emprunté.
(pour répondre à coco): les rétrovirus intègrent leur génome dans le génome cellulaire. Dans le cas du HIV, je pense que l'intégration (par une intégrase virale) se fait au hasard (d'où danger de foutre le boxon dans des gènes) et même en copies multiples. Même chose pour HTLV-I.
steph

[invite09c6c378]

il est difficile de trouver un "avantage", le finalisme n'etant que rarement une bonne chose en biologie

Bien sûr et c'est pour cela que j'avais mis des guillemets... mais s'il n'y a pas de finalisme, on le sait, il n'empêche que souvent la sélection naturelle conserve les modifications "avantageuses" dans un milieu donné... donc on peut se poser la question de "l'avantage" éventuel apporté par telle ou telle caractéristique...
Promis, je ferais attention la prochaine fois d'écrire tout dans le même message...

[invite09c6c378]

Pour ce qui est des nucleotides dans le virus, leur abondance depend du type cellulaire et de l'etape du cycle cellulaire dans lequel se trouve la cellule infectee.
Tout ca montre une chose en fait, c'est que ces mecanismes ne sont pas vraiment regules. Ils arrivent spontanément quand tous les composants sont la. .

Je reviens sur ce fil, car tout ce que vous avez écrit est intéressant... par le fait même que je ne m'étais jamais posé toutes ces questions...
En effet, "l'embarquement" par le virus, de choses et d'autres du cytoplasme de la cellule infecté... comme mécanisme régulateur des fonctions virales... c'est une idée... car si je comprends bien il n'y a pas dans le génome viral de tels mécanismes.
Et cela montre comment ce monde viral peut-être extrèmement varié et variable... car pas de contraintes autres que celles de trouver une cellule hôte... pas de limites aux innovations...

[invitec9f0f895]

salut

Attention a ne pas te meprendre coco, le genome viral peut etre le siege d'un nombre important de mecanismes de regulations... tous plus bizarre les uns que les autres! je devrais plutot dire tous plus interessants les uns que les autres

Mais si les virus sont capables d'embarquer une quantite significative de cytoplasmes, je me demande s'ils seraient capables de transmettre d'autres maladies comme l'ESB (prion) par exemple, qui semble exclusivement du a une proteine cytoplasmique...mais c'est une autre question

Yoyo