Les virus sont constitués de matériel génétique (soit d'ADN ou d'ARN), entouré d'une couche protectrice de protéines. Certains virus d'animaux sont également entourés d'une membrane de lipides (gras). Un virus n'est pa un organisme vivant de manière autonome. Les virus n'existent que pour se multiplier, et à moins qu'un virus ne se trouve dans une cellule vivante, il est inactif et ne peut se reproduire. Lorsqu'un virus ou une partie de virus parvient à pénétrer dans une cellule, on parle d' infection.
Selon le virus, c'est le virus tout entier qui pénètre dans la cellule ou seulement le matériel génétique qui est « injecté » dans la cellule tandis que la couche externe demeure à l'extérieur. Dans le cas du bactériophage T14 -- un type de virus qui infecte certaines bactéries --, l'ADN interne est injecté dans la cellule à infecter. En revanche, tout le virus du sida (appelé VIH) pénètre dans les cellules T de l'être humain pour les infecter.
Dans les deux cas, par suite de l'infection virale, le matériel génétique du virus pénètre dans le cytoplasme de la cellule, qui renferme tous les enzymes nécessaires et d'autres matériels indispensables à la reproduction du matériel génétique du virus et à la synthèse de ses protéines.
Pourquoi une infection virale peut-elle nuire à une cellule?
Un virus nuit à la cellule qu'il infecte, car il « prend les commandes » du gène de la cellule et de la machine à fabriquer les protéines, ce qui donne lieu à la production de morceaux de virus uniquement. Une fois ceux-ci fabriqués, ils forment une myriade de nouveaux virus, qui remplissent la cellule.
Ces nouveaux virus quittent la cellule, quelques-uns à la fois (bourgeonnement) ou par un processus appelé lyse, où l'on assiste à une rupture de la membrane cellulaire, qui libère toutes les particules du virus en même temps, ce qui a pour effet de tuer la cellule hôte, tandis que les particules du virus libérées s'en vont infecter d'autres cellules.
Rétrovirus -- un type d'infection différent
Parfois, un virus ne prend pas les commandes de la machine à fabriquer des cellules dès qu'il l'infecte. Les rétrovirus, qui possèdent de l'ARN comme principal matériel génétique, portent également un enzyme spécial qui utilise l'ARN pour fabriquer une molécule d'ADN bicaténaire complémentaire. L'enzyme (connu sous le nom de transcriptase inverse) synthétise l'ADN à partir de l'ARN du virus, et cet ADN peut s'intégrer au génome de la cellule hôte situé dans le noyau.
Pendant une période de latence, les gènes viraux sont dormants dans les chromosomes de la cellule hôte. On pense que de nombreux segments du génome humain sont formés de rétrovirus endogènes, qui sont de l'ancien ADN défectueux d'un rétrovirus, qui s'est intégré il y a des milliers d'années et qui est présent, sans causer d'effets nocifs depuis. On pourrait dire que la « période de latence » de ces virus est pratiquement infinie! Par ailleurs, le virus du sida (un rétrovirus) a une période de latence beaucoup plus courte (une moyenne d'environ 8 ans).
Après la période de latence, les gènes viraux seront activés et, selon le processus ordinaire de synthèse des protéines, ils prendront les commandes de la machinerie cellulaire, rendant viraux l'ARN et les protéines et entraînant la production de particules de virus.3
Comme les rétrovirus parviennent bien à incorporer leur propre matériel génétique au génome de leur cellule hôte, ils sont souvent utilisés comme vecteurs d'ADN recombinant. En d'autres termes, si nous voulons intégrer un gène particulier qui a été isolé, mis au point ou modifié à l'aide du génie génétique (c'est ce qu'on entend par recombinant), dans le génome d'une cellule, nous ajoutons le gène dans l'ADN du rétrovirus, enlevons les parties nocives de l'ADN du rétrovirus qui provoquent la « prise des commandes » de la cellule, et utilisons le rétrovirus pour transporter le gène voulu dans la cellule. Lorsque nous permettons au virus modifié d'infecter la cellule hôte, l'ADN viral ainsi que le nouveau gène s'intègrent au génome de la cellule hôte. On trouvera une description plus complète de ce processus dans les sections sur le génie génétique et sur la thérapie génique.
