Des scientifiques aux Pays-Bas obtiennent la structure en 3 dimensions d'un coronavirus
Une étude financée par l'UE et conduite par des chercheurs aux Pays-Bas, s'est traduite par la découverte de la structure tridimensionnelle d'un coronavirus, un agent pathogène impliqué dans le rhume classique et le syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS). Cette découverte découle de l'utilisation d'une technique d'imagerie sophistiquée, la tomographie cryo-électronique. Elle apporte sur la nature du virus des informations d'une grande valeur, qu'il était jusqu'ici impossible d'obtenir à l'aide de méthodes d'imagerie plus classique, en deux dimensions. Publiée par Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), l'étude a été financée en partie par une bourse de recherche intra-européenne Marie Curie de l'UE. Les coronavirus (CoV) sont impliqués dans des inflammations du tractus respiratoire supérieur et du tractus gastro-intestinal des oiseaux et des animaux. On considère qu'ils sont la cause de nombreux types de rhumes chez l'homme, ils ont été largement désignés comme un facteur du SRAS, et sont également à l'origine de plusieurs maladies des animaux d'élevage. Pour concevoir des traitements contre ces types d'infections, il est essentiel de comprendre la structure du virus. Dans le cadre de cette étude, les scientifiques se sont intéressés au virus de l'hépatite virale de la souris (MHV), déjà bien étudié et considéré comme le «prototype» des CoV. Le choix du MHV était important, car beaucoup de CoV changent de forme et de taille au cours du cycle de vie, alors que les particules MHV sont plus homogènes. Les scientifiques ont fait appel à la microscopie cryo-électronique, qui consiste à «figer» les particules virales par une congélation très rapide. Ils ont pu ainsi examiner in situ plusieurs sections de chaque virus (au total 144 échantillons), et reconstituer des images tridimensionnelles de virions intacts, non modifiés par les radiations ou la coloration. L'un des principaux résultats de cette étude sur le MHV a été de découvrir l'extraordinaire épaisseur des enveloppes des particules virales, environ le double d'une membrane biologique typique. En outre, la structure interne des particules virales de MHV est extrêmement compacte. Entre autres facteurs, ces caractéristiques expliquent pourquoi il était si difficile d'examiner l'intérieur des CoV. Les études précédentes portaient essentiellement sur le contenu libéré de l'enveloppe, et qui pouvait avoir subi des réarrangements au passage. Les scientifiques ont ainsi déterminé que le MHV a une forme incontestablement sphérique, avec un nombre réduit de spicules (qui permettent l'infection). L'enveloppe est couverte des striations, qu'ils attribuent à la protéine M, laquelle intervient dans la forme du virus. Ils ont découvert que dans l'épaisse enveloppe du MHV, la bicouche lipidique habituelle est doublée d'une couche supplémentaire, constituée d'une protéine de capside extrêmement repliée, au lieu de la 'coque' habituelle. Ils ont également observé plusieurs «sites d'interaction», importants pour la structure du MHV. L'étude souligne: «en fait, l'intérieur du MHV révélé ici présente des analogies remarquables avec celui des virions de la grippe A. Cependant, ces virus diffèrent par de nombreux points». L'intérieur du MHV se caractérise par une structure souple, qui s'enroule et se replie considérablement sur elle-même. De ce fait, elle serait impossible à reconnaître par des méthodes d'imagerie en deux dimensions. Les auteurs espèrent qu'en déchiffrant la structure du MHV, on pourra mieux modéliser le génome du virus, et mieux comprendre l'ensemble des coronavirus.
Pays
Pays-Bas