Le cycle de réplication virale est la séquence d’événements qu’un virus subit pour infecter une cellule hôte, répliquer son génome, assembler de nouveaux virions et se propager à de nouvelles cellules. Même si les détails spécifiques varient selon les familles de virus, les étapes générales sont universelles.
Étape 1 : Attachement (Adsorption)
Les protéines de surface virales (ligands) se lient spécifiquement aux molécules réceptrices à la surface de la cellule hôte, et la spécificité de cette interaction détermine la gamme d’hôtes et le tropisme tissulaire. Par exemple, la gp120 du VIH se lie au CD4 et aux co-récepteurs (CXCR4/CCR5) sur les cellules T, tandis que l’hémagglutinine de la grippe se lie aux résidus d’acide sialique sur les cellules épithéliales respiratoires.
Étape 2 : Entrée (Pénétration)
La fusion directe se produit lorsque l’enveloppe virale fusionne avec la membrane de la cellule hôte, libérant la capside dans le cytoplasme, comme celle utilisée par les virus du VIH, de la grippe et de l’herpès. Dans l’endocytose médiée par le récepteur, le complexe virus-récepteur est internalisé dans une vésicule recouverte de clathrine, et un faible pH dans l’endosome déclenche la fusion ou le désenrobage, comme utilisé par l’adénovirus et le flavivirus. La translocation est utilisée par des virus nus qui injectent leur génome à travers la membrane cellulaire, comme on le voit avec les bactériophages.
Étape 3 : Décollage
La capside virale se dissocie ou est dégradée par les enzymes de l’hôte, libérant le génome viral dans le compartiment cellulaire approprié (noyau pour la plupart des virus à ADN, cytoplasme pour la plupart des virus à ARN). Le moment et l’emplacement du retrait sont essentiels pour une réplication réussie.
Étape 4 : Réplication et transcription
Les virus à ADN se répliquent généralement dans le noyau en utilisant l’ARN polymérase dépendante de l’ADN de l’hôte pour la transcription et l’ADN polymérase virale ou hôte pour la réplication du génome. Les virus à ARN se répliquent dans le cytoplasme à l’aide de l’ARN polymérase ARN-dépendante (RdRp) codée par le virus, car les cellules hôtes manquent d’enzymes pour la réplication de l’ARN. Les rétrovirus convertissent l’ARN en ADN via la transcriptase inverse, puis s’intègrent dans le génome de l’hôte en tant que provirus.
Étape 5 : Assemblage (Maturation)
Les protéines structurales virales et les génomes nouvellement synthétisés sont transportés vers des sites d’assemblage au sein de la cellule. Les protéines de capside s’auto-assemblent autour du génome grâce à des interactions spécifiques protéine-protéine et protéine-acide nucléique. Pour les virus enveloppés, les nucléocapsides bourgeonnent à travers les membranes cellulaires, acquérant l’enveloppe et les glycoprotéines.
Étape 6 : Libérer
Les virus non enveloppés (par exemple, le poliovirus) provoquent une rupture cellulaire (lyse), libérant des virions descendants et tuant la cellule hôte. Les virus enveloppés (par exemple, la grippe, le VIH) sortent par bourgeonnement de la membrane plasmique, souvent sans tuer immédiatement la cellule. Certains virus (par exemple, les herpèsvirus, le VIH) peuvent se propager par la formation de syncytia ou par des jonctions cellulaires (propagation directe de cellule à cellule), échappant ainsi à la détection immunitaire.
Latence et persistance
Certains virus, tels que l’herpès simplex et le VIH, établissent des infections latentes dans lesquelles le génome viral persiste dans les cellules sans réplication active, et une réactivation peut se produire sous immunosuppression ou sous stress.
