Cycle de réplication du VIH 



Légendes :
1 - Fusion de l'enveloppe virale avec la membrane du lymphocyte CD4
2 - Rétrotranscription de l’ ARN viral en ADN viral par la transcriptase inverse
3 - Intégration de l’ ADN proviral dans l’ADN cellulaire à l’aide de l'intégrase virale
4/5/6 - Transcription de l’ADN en ARN "messager" puis traduction de l’ARN en protéines. Cela permet de synthétiser de nouveaux virus (synthèse des protéines d'enveloppe, de la capside et des enzymes virales)
7 - Maturation des virus
8 - Bourgeonnement du virus
9 - Libération du nouveau virus qui est prêt à infecter de nouvelles cellules

Fusion virus / cellule

Le virus entre en contact avec une protéine CD4 par l’intermédiaire de sa  glycoprotéine gp120, ce qui entraîne des modifications de la forme des protéines et permet à  la gp120 de se fixer sur un corécepteur (le CCR-5 porté par les macrophages ou le  CXCR-4 des lymphocytes T).
Cette fixation démasque la protéine gp41 qui permet la  fusion de l’enveloppe virale avec celle de la cellule (lymphocyte T4). L'ARN  pénètre alors dans la cellule.

La “reverse-transcription”

L’ARN viral libéré est transcrit en ADN par la Reverse Transcriptase dans le cytoplasme et les molécules d’ADN pourront pénétrer dans le noyau en association avec la protéine Vpr. Au cours de cette étape la RT commet de nombreuses erreurs lors de la fabrication de l’ADN qu'on appelle des mutations (1 erreur pour 104). La population virale ainsi produite est très hétérogène.

L’intégration dans le noyau

A l’intérieur du noyau, l’ADN linéaire d’origine virale s’intègre dans l’ADN cellulaire grâce à l’intégrase virale. L’intégration peut avoir lieu en dehors de toute synthèse d’ADN par la cellule. Une cellule au repos peut donc être infectée au même titre qu’une cellule en période d’activité.
Tant que la cellule vit, l’ADN viral reste intégré dans son noyau. Si la cellule se duplique, chacune des cellules-filles sera porteuse d'une copie de l'ADN viral.

Transcritpion ADN => ARN

A un moment, sans que ce phénomène soit clairement expliqué (rôle des gènes régulateurs), la transcription de l'ADN en ARN commence. L’ARN produit a plusieurs destinations.
  • Synthèse de protéines virales
  • Constitution du génome
L’ARN entier (pas d’excision/épissage) servira de matériel génétique pour les nouveaux virions en “construction”.

Synthèse de protéines virales

Des séquences d’ARN sont excisées/épissées et deviennent des ARNm qui sont  traduits en protéines par la machinerie enzymatique de la cellule (ribosomes, appareil de Golgi, etc...). La cellule va synthétiser :
  • des glycoprotéines d’enveloppe. Le précurseur est la protéine gp160 qui donnera (après clivage par une protéase cellulaire) le gp120, le gp41 et gp 41TM qui migrent, puis s’intègrent dans la membrane de la cellule (la cellule porteuse de gp120 à sa surface devient repérable par le système immunitaire à ce stade),
  • des protéines de la capside sous forme de précurseurs indifférenciés (protéines GAG et GAG-POL), sorte de protéines géantes qui vont s’amarrer à la face interne de la membrane cellulaire. C’est à ce stade que la protéase virale se “détache” de la GAG-POL protéine (par un phénomène d’autoclivage) et va cliver à son tour les précurseurs GAG et GAG-POL.
Formation des virions

Tous ces éléments se rapprochent les uns des autres. L’ARN s’encapside. Le processus de maturation, piloté par la protéase  virale, va durer jusqu’à l’assemblage définitif de la capside.
Le nouveau virion “bourgeonne” et finit par se détacher de la cellule  en emportant un fragment de membrane cellulaire avec ses gp120 incorporées. Il faut noter qu’un grand nombre de “particules ratées” sont produites : virus incomplets sans matériel génétique (donc non infectants).