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. Bien que 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 utilisé par le VIH, la grippe et les herpesvirus. Dans l’endocytose médiée par les récepteurs, le complexe virus-récepteur est internalisé dans une vésicule recouverte de clathrine, et un pH bas dans l’endosome déclenche la fusion ou le dénudage, comme utilisé par l’adénovirus et le flavivirus. La translocation est utilisée par les virus nus qui injectent leur génome à travers la membrane cellulaire, comme on le voit avec les bactériophages.
Étape 3 : Dénudage
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 le lieu du dénudage sont critiques pour une réplication réussie.
Étape 4 : Réplication et Transcription
Les virus à ADN se répliquent généralement dans le noyau en utilisant l’ARN polymérase ADN-dépendante de l’hôte pour la transcription et l’ADN polymérase virale ou de l’hôte pour la réplication du génome. Les virus à ARN se répliquent dans le cytoplasme en utilisant une 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 sous forme de provirus.
Étape 5 : Assemblage (Maturation)
Les protéines structurales virales et les génomes nouvellement synthétisés sont transportés vers les sites d’assemblage dans la cellule. Les protéines de la capside s’auto-assemblent autour du génome par 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 : Libération
Les virus non enveloppés (ex. poliovirus) provoquent la rupture de la cellule (lyse), libérant les virions filles et tuant la cellule hôte. Les virus enveloppés (ex. grippe, VIH) sortent par bourgeonnement à partir de la membrane plasmique, souvent sans tuer immédiatement la cellule. Certains virus (ex. herpesvirus, VIH) peuvent se propager par formation de syncytia ou jonctions cellulaires (propagation directe de cellule à cellule), échappant à la détection immunitaire.
Latence et Persistance
Certains virus, comme l’herpès simplex et le VIH, établissent des infections latentes où le génome viral persiste dans les cellules sans réplication active, et la réactivation peut se produire sous immunosuppression ou stress.
