Virus à ARN à polarité positive et coronavirus

Les virus à ARN simple brin à polarité positive possèdent un génome qui peut agir directement comme ARN messager, de sorte que le génome entrant est immédiatement traduit par les ribosomes de l'hôte pour initier l'infection. Ce groupe vaste et médicalement important comprend les picornavirus (poliovirus, rhinovirus, hépatite A), les flavivirus (dengue, Zika, fièvre jaune, hépatite C), les togavirus, ainsi que les coronavirus responsables du SRAS, du MERS et de la COVID-19.

Definition

Les virus à ARN à polarité positive sont des virus à ARN dont le génome simple brin a la même polarité que l'ARN messager et peut être traduit directement par les ribosomes de l'hôte dès l'entrée ; chez l'homme, ils comprennent les familles Picornaviridae, Flaviviridae, Togaviridae et Coronaviridae, entre autres.

Scope

Cette entrée présente les familles de virus à ARN à polarité positive, leur stratégie de réplication distinctive et les maladies humaines qu'ils provoquent, avec une attention particulière aux coronavirus en tant qu'agents d'épidémies récentes et d'une pandémie. Il s'agit d'un aperçu de référence de la biologie virale et de l'épidémiologie et ne fournit pas de conseils de prise en charge clinique ou de traitement.

Core questions

• Pourquoi le génome d'un virus à ARN à polarité positive peut-il servir directement d'ARN messager ?
• Quelles caractéristiques des coronavirus sous-tendent leur capacité de transmission interespèces et d'émergence ?
• Comment le taux de mutation élevé des virus à ARN affecte-t-il la maladie et son contrôle ?

Key concepts

• Génome à ARN simple brin à polarité positive
• Traduction directe du génome
• ARN polymérase ARN-dépendante
• Taux de mutation et de recombinaison élevés
• Picornaviridae (poliovirus, rhinovirus, hépatite A)
• Flaviviridae (dengue, Zika, hépatite C)
• Coronaviridae (SRAS-CoV, MERS-CoV, SRAS-CoV-2)
• Émergence zoonotique

Key theories

Origine et évolution zoonotique des coronavirus

Des études comparatives et phylogénétiques indiquent que les principaux coronavirus humains pathogènes descendent de réservoirs animaux, principalement les chauves-souris, avec des débordements (spillover) et une adaptation produisant le SRAS-CoV, le MERS-CoV et le SRAS-CoV-2.

Mechanisms

Parce que leur génome a une polarité de type messager, les virus à ARN à polarité positive peuvent être traduits immédiatement après être entrés dans la cellule, produisant les protéines nécessaires à la réplication du génome, y compris une ARN polymérase ARN-dépendante codée par le virus qui manque de fonction de relecture (proofreading) dans de nombreuses familles et génère ainsi des taux de mutation élevés. Les coronavirus sont exceptionnels parmi les virus à ARN en ce qu'ils possèdent une exonucléase de relecture (proofreading exonuclease) et un grand génome, et ils se répliquent via un ensemble imbriqué d'ARN messagers sous-génomiques. Leurs protéines de spicule (spike proteins) médient la liaison aux récepteurs et l'entrée, et les changements dans cette protéine influencent la gamme d'hôtes et la transmissibilité, contribuant à l'émergence zoonotique.

Clinical relevance

Les virus à ARN à polarité positive provoquent un large éventail de maladies humaines, du rhume banal et de la poliomyélite à la dengue, l'hépatite virale et les maladies respiratoires graves dues aux coronavirus. Leur biologie explique pourquoi certains provoquent des maladies aiguës auto-limitantes tandis que d'autres établissent une infection chronique ou provoquent des épidémies. Cette entrée décrit les mécanismes et les associations de maladies et ne constitue pas une base pour un diagnostic ou un traitement individuel.

Epidemiology

Ce groupe comprend des virus endémiques distribués mondialement et des agents épidémiques et pandémiques majeurs ; les coronavirus ont été à l'origine de l'épidémie de SRAS de 2003, du MERS et de la pandémie de COVID-19, tandis que les flavivirus tels que la dengue provoquent de grandes épidémies récurrentes dans les régions tropicales.

Evidence & guidelines

Les rapports génomiques et cliniques caractérisant le SRAS-CoV, le MERS-CoV et le SRAS-CoV-2, ainsi que les textes de virologie de référence, documentent la biologie et l'émergence de ces virus ; l'identification génomique rapide du SRAS-CoV-2 en 2020 illustre la manière dont les épidémies de virus à ARN à polarité positive sont désormais étudiées.

History

Le poliovirus, un picornavirus, a été central dans l'étude moléculaire précoce des virus à ARN et dans l'une des grandes réussites de la vaccination. Les coronavirus sont passés de pathogènes respiratoires relativement mineurs au premier plan de la santé mondiale avec l'épidémie de SRAS de 2003, l'émergence ultérieure du MERS et l'identification du SRAS-CoV-2 en 2019-2020, ce qui a souligné le potentiel pandémique des virus à ARN à polarité positive zoonotiques.

Key figures

• Vincent Racaniello
• Zheng-Li Shi
• David Baltimore

Seminal works

• cui-2018
• zhu-2020
• ksiazek-2003

Frequently asked questions

Qu'est-ce qui rend un virus « à polarité positive » ?

Son génome ARN a la même polarité que l'ARN messager, donc une fois à l'intérieur d'une cellule, il peut être traduit directement par les ribosomes de l'hôte sans être d'abord copié en un brin complémentaire.

Pourquoi les coronavirus ont-ils provoqué plusieurs épidémies récentes ?

Les coronavirus circulent dans des réservoirs animaux tels que les chauves-souris et peuvent s'adapter à de nouveaux hôtes ; des changements dans leur protéine de spicule (spike protein) peuvent permettre un débordement (spillover) chez l'homme, comme observé avec le SRAS-CoV, le MERS-CoV et le SRAS-CoV-2.