Une nouvelle combinaison de méthodes de microscopie a révélé des détails exquis du processus d’assemblage du virus utilisé par le virus de l’herpès simplex pendant la réplication.
Le HSV-1 est un grand virus qui infecte les muqueuses de la bouche et des parties génitales, provoquant des infections latentes à vie. Le virus est composé de trois couches – une capside qui contient l’ADN viral, une couche protéique appelée tégument et une enveloppe externe qui est parsemée de glycoprotéines virales (protéines avec un sucre attaché). Pendant la réplication, les génomes viraux nouvellement copiés sont emballés dans cette structure à trois couches dans un processus appelé assemblage viral. Bien que certains médicaments puissent bloquer la réplication de l’ADN du virus et atténuer les symptômes, il n’y a pas de remède permanent. Une compréhension plus approfondie du processus d’assemblage pourrait éclairer la conception de nouveaux traitements ou des remèdes qui inhibent la formation du virus. Mais jusqu’à présent, l’entraînement du rôle de différents composants HSV-1 dans le processus d’assemblage viral s’est avéré difficile.
«Les mutants HSV-1 qui ne peuvent pas faire de certaines protéines ont été utilisés pour étudier le rôle des gènes viraux dans l’assemblage des virus, en utilisant une méthode appelée microscopie électronique à transmission mince, ou TEM», explique l’auteur principal Kamal Nahas, le scientifique de la ligne de faisceau à Beamline B24, Diamond Light Source, Harwell Science & Innovation Campus, Didcot, Royaume-Uni. «Cependant, le traitement étendu de l’échantillon requis pour TEM peut déformer la structure microscopique et compliquer l’interprétation des caractéristiques dans l’assemblage viral.»
L’assemblage viral implique un processus en plusieurs étapes, en commençant dans le noyau de la cellule avec l’assemblage de capsides, l’emballage de l’ADN pour former des “ nucléocapsides ” et le transport de ces nucléocapsides hors du noyau via un processus d’enveloppement primaire et de développement pour voyager à travers l’enveloppe nucléaire. Ceci est suivi d’un enveloppement secondaire dans la zone cellulaire entourant le noyau, appelé cytoplasme (enveloppement cytoplasmique). Les méthodes d’imagerie qui maintiennent les cellules infectées par HSV-1 aussi près que possible des conditions physiologiques sont nécessaires pour comprendre pleinement ce processus d’assemblage complexe en trois dimensions (3D).
Les auteurs ont utilisé une approche d’imagerie 3D émergente pour étudier le mécanisme d’enveloppement et étudier l’importance de différents gènes HSV-1 pour l’assemblage viral en étudiant l’impact d’une mutation spécifique de ces gènes viraux. Leur nouvelle approche a combiné deux méthodes – microscopie à éclairage cryo-structuré (cryosiM) pour détecter les composants de capside ou d’enveloppe marqués par fluorescence, et la tomographie cryo-soft-x-ray (Cryosxt) pour identifier la substructure cellulaire dans les mêmes cellules infectées. Ensemble, cette approche de «tomographie par rayons X Corrélative» (CLXT) permet d’identifier des composants structurels spécifiques dans le processus d’assemblage viral, permettant à l’équipe de visualiser exactement où le processus d’assemblage corte pour chaque virus mutant et fournissant des informations sur le Le rôle habituel du gène non muté dans l’assemblage viral.
«Notre stratégie d’imagerie multimodale a fourni de nouveaux informations ultrastructuraux sur l’assemblage HSV-1, permettant à la trajectoire d’assemblage des virus normaux et mutants d’être observés en 3D», conclut l’auteur principal Colin Crump, professeur de virologie moléculaire à l’Université de Cambridge, ROYAUME-UNI. «Nos données soulignent la puissance de la fluorescence corrélative et de la tomographie par rayons X.Imagerie pour interroger et mener d’autres études sur le processus d’assemblage des virus.»
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Titre d’article
Appliquer la microscopie à éclairage structuré corrélatif 3D et la tomographie aux rayons X pour caractériser la morphogenèse du virus-1 de l’herpès simplex
Date de publication de l’article
25 féb-2025
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