A la découverte du nouveau coronavirus - Expasy

 
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A la découverte du nouveau coronavirus - Expasy
A la découverte du nouveau coronavirus
A la découverte du nouveau coronavirus - Expasy
http://education.expasy.org/cours/Outreach/Coronavirus.pdf
A la découverte du nouveau coronavirus - Expasy
1 – C’est quoi un virus ?
A la découverte du nouveau coronavirus - Expasy
Un virus est un agent parasite transmis par une particule microscopique qui contient
du matériel génétique (ADN ou ARN). Un virus ne peut se répliquer qu'en pénétrant
dans une cellule et en utilisant la machinerie cellulaire.

Il existe des virus qui infectent des animaux et d'autres qui infectent des végétaux.
Des virus peuvent aussi infecter les bactéries: ce sont les bactériophages.

S'ils provoquent des maladies, les virus sont considérés comme pathogènes.
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~100 nm

 Comparing sizes…
 https://twitter.com/i/status/1499620587265744896
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8 % du génome humain est d’origine virale.                    Le monde vivant ne
Des virus, des chiffres et nous…
                                          Une protéine d’origine virale, la syncytine a               pourrait pas exister sans
                                             joué un rôle clé dans l’évolution des                           les virus !
                                           mammifères, permettant l’apparition du
                                                           placenta.

                 "Ce sont les organismes les plus
                 diversifiés de notre planète (...) et nous
                 ne savons encore rien d'eux".

Chaque jour, des dizaines de millions de
bactéries et des milliards de virus sont déposés
sur un mètre carré...
                                                              Les virus qui infectent les bactéries
                                                              (bactériophages) jouent un rôle important pour en
        Nous touchons des centaines de                        régulant les populations de bactéries. Ils
        millions de virus chaque jour.                        pourraient être une alternative aux antibiotiques
                                                              dans certains cas (phagothérapie).
                                                                                                                      Source
 Podcast: les virus sont-ils utiles ?
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Des virus qui ‘infectent’ l’homme ?
                850’000 différents virus susceptibles de passer du règne animal à l’homme…
                                (on ne les a pas encore tous découverts….)

mais seulement ~ 200 virus sont responsables d’une pathologie et ont donc particulièrement été bien étudiés
                                 (grippe, SIDA, herpès, hépatite, verrue, …)
                                     https://www.ncbi.nlm.nih.gov/labs/pmc/articles/PMC3427559/
                    https://www.nationalgeographic.com/science/article/factors-allow-viruses-infect-humans-coronavirus

                            6 grandes pandémies depuis le début du 20ème siècle…
                               Importance de la protection de l’environnement…

                       Virus différents (‘espèces’) vs nombre total de virus (‘individus’)
                                               Le virome humain (Scientific American)

                       “Biologists estimate that 380 trillion viruses are living on and
                       inside your body right now—10 times the number of bacteria.”
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Des exemples de virus ‘pathogènes’ qui infectent l’homme, leur taille respective et les pathologies associées
                                                               rage        rougeole              SIDA       COVID-19

                                                                                      problèmes
     Le virus de la variole                                                           respiratoires
     a été éradiqué grâce
                                                                      grippe                            gastro-entérite
    au vaccin (1958-1980)
          (Wikipedia)

                                                                                                             lésions
                                                    verrues
                                                                                                            de la peau

                                           https://viralzone.expasy.org/5216
A la découverte du nouveau coronavirus - Expasy
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Virus H1N1

                                                                       8 ARNs
                                                 https://viralzone.expasy.org/131?outline=all_by_species

https://fr.wikipedia.org/wiki/Grippe_espagnole
Il existe environ 200 virus ‘pathogènes’ connus pour infecter l’homme.
Les modes d’infection (Transmission) sont variés de même que les pathologies associées (Disease)

                             https://viralzone.expasy.org/678

                              Chercher ‘ticks’ (crtl F ou command F)
Les coronavirus et SARS-CoV-2
Les coronavirus sont une grande famille de virus (plus de 40 espèces), dont la plupart sont inoffensifs pour l'homme.
Quatre types de coronavirus (OC43, 229E, NL63 et HKU1) sont connus pour provoquer des ‘rhumes’ (OC43 pourrait
avoir causé la grippe russe de 1890, une pandémie qui a tué 1 million de personnes (population mondiale: 1.5
milliards…)); trois types de coronavirus peuvent causer de graves infections pulmonaires:

                      o   Severe Acute Respiratory Syndrome-related Coronavirus 2
                      o   SARS-CoV-2
                      o   responsable de la pandémie de Coronavirus disease-19 (COVID-19) fin 2019
                      o   réservoir: chauve-souris (?)
                      o   Génome (référence)

                      o   Middle-East Respiratory Syndrome Coronavirus
                      o   MERS-CoV
                      o   responsable d'épidémies récurrentes depuis 2012
                      o   réservoir: chameau, chauve-souris (?)
                      o   Génome (référence)

                      o   Severe Acute Respiratory Syndrome-related Coronavirus
                      o   SARS-CoV
                      o   responsable d’une épidémie en 2003 qui a touché plus de 30 pays
                      o   réservoir: chauve-souris; animal intermédiaire: civette
                      o   Génome (référence)
Comment étudier un nouveau virus
         aujourd’hui ?
Des images de SARS-CoV-2 à l’extérieur et à l’intérieur d’une cellule….

https://www.flickr.com/photos/niaid/49557550751/        https://www.nature.com/articles/d41586-020-00502-w
2 - Le génome de SARS-CoV-2
U C C ….
Le 10 janvier 2020, une équipe chinoise a soumis une première séquence du
génome de SARS-CoV-2 à la banque de données GenBank.

                                               Zhang Yongzhen a choisi de mettre à la disposition de tous
                                               la séquence du génome de SARS-CoV2:
                                               cette séquence est devenue ‘la séquence de référence’.

          La séquence de référence du génome de SARS-CoV-2 est composée
                                      de 29'903 nucléotides*.

* le génome de SARS-CoV-2 est un ARN simple brin. Dans les banques de données comme GenBank, on
représente ce type de génome sous forme de séquence ADN (T à la place de U).
3 - Détection du virus: le test RT-PCR
La PCR est une technique de laboratoire qui permet d’amplifier de façon sélective un
     fragment d’ADN, c’est-à-dire d’en produire des milliers de copies.
     RT-PCR: l’ARN est tout d’abord transformé en ADN.

                                                                      Fragment ADN que
    (1) Deux petites séquences d’ADN d’environ 20                     l’on souhaite amplifier                 ADN du virus
    nucléotides appelées amorces ou primers, sont
                   choisies avec soin.
      Elles sont 100% identiques au brin d’ADN et
           ‘encadrent’ le fragment à amplifier

                                                                      amorces ou primers

          (2) Amplification du fragment grâce à
                plusieurs cycles de PCR

(3) Si le virus est présent dans l’échantillon testé, les fragments
                                                                         Virus   Virus
d’ADN amplifiés seront visibles.                                           +       -

Aujourd’hui, on utilise des techniques de ‘quantitative PCR’ (qPCR,                             Afin de valider le test, et selon les tests, plusieurs fragments
ou ‘real-time PCR’). Les données sont collectées pendant la PCR                                     (différentes régions dans le génome) sont amplifiés.
grâce à des amorces fluorescentes.
Primers (amorces) utilisés pour le test PCR

Voici des exemples de primers utilisés pour les tests PCR:

    ➢ Primer no 1 CTCGAACTGCACCTCATGG
    ➢ Primer no 2 GGCATACACTCGCTATGTC

1. Combien de fois retrouvez-vous la séquence d’un primer dans le génome du virus ?

    • Chercher la séquence d’un primer dans le génome du virus (Utiliser Ctrl F ou commandF sur mac)
Primers (amorces) utilisés pour le test PCR: spécificité

2. Essayer de taper une séquence au hasard (20 lettres): la retrouvez-vous dans le génome du virus SARS-
CoV-2 ?
    • Chercher la séquence de votre ‘primer’ dans le génome du virus (manuellement: utiliser Ctrl F ou commandF sur mac)

3. Retrouvez-vous les primers dans le génome d’un autre virus ?

    ➢ Primer no 1 CTCGAACTGCACCTCATGG
    ➢ Primer no 2 GGCATACACTCGCTATGTC

    • Chercher la séquence d’un primer dans le génome du virus de la rougeole (Utiliser Ctrl F ou commandF sur mac)
    • Chercher la séquence d’un primer dans le génome de SARS CoV (2003) (Utiliser Ctrl F ou commandF sur mac)
Alignement des séquences de SARS-CoV et SARS-CoV-2 dans la région encadrée par les 2
            primers: les positions identiques sont signalées par des *.

                     Primer 1                                                    Primer 2
SARS-CoV2                                                SARS-CoV2
SARS-CoV                                                 SARS-CoV

SARS-CoV2                                                SARS-CoV2
SARS-CoV                                                 SARS-CoV

SARS-CoV2                                                SARS-CoV2
SARS-CoV                                                 SARS-CoV

                                    ➢Primer no 1 CTCGAACTGCACCTCATGG
                                    ➢Primer no 2 GGCATACACTCGCTATGTC
Primers (amorces) utilisés pour le test PCR: spécificité
    ➢ Primer no 1: CTCGAACTGCACCTCATGG
    ➢ Primer no 2: GGCATACACTCGCTATGTC

4a. Combien de fois retrouvez-vous la séquence d’un primer dans le génome du virus ?
    •   Utiliser BLAT@UCSC
    •   Copier/coller la séquence d’un primer
    •   Choisir ‘genome’ SARS-CoV-2
    •   Cliquer ‘Submit’

4b. Combien de fois retrouvez-vous la séquence d’un primer dans le génome humain? Le génome humain
est composé de quelque 3 milliards de nucléotides…
    •   Utiliser BLAT@UCSC
    •   Choisir ‘genome’ human
    •   Copier/coller la séquence d’un primer
    •   Cliquer ‘Submit’
-> AATAGCCGCCACTAGAGGAG

https://www.nature.com/articles/s12276-020-0452-7/tables/1
4 - Les génomes de SARS-CoV-2
Chaque fois que le virus se réplique (chaque nouvelle contamination), il fait des ‘fautes de frappes’ (mutations)
                       Plus le virus peut se répliquer, plus il fera de nouveaux variants !
Plusieurs centaines de milliers de génomes de SARS-CoV-2 ont été séquencés dans différents
pays. Plusieurs centres de recherche donnent librement accès à ces données. Et c’est essentiel !

Exemple (NCBI): Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 data hub

                   Expert - Pour avoir accès aux séquences : copier/coller le numéro d’accession dans l’URL:
                               https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/OM185735?report=fasta
https://lightofevolution.org/chasse-aux-variants-a-vous-de-jouer/#activite-1

Combien de différences ?
Voici les génomes des principaux virus variants:

• Séquence de SARS-CoV-2 Chine (Wuhan, 10 janvier 2020) ; séquence de ‘référence’

•   Variant alpha (B1.1.7, UK, 03-Jun-2021), alternative: LR991698)
•   Variant beta (B.1.351, South Africa)
•   Variant gamma (B.1.1.28.1, Brazil, P1)
•   Variant delta (B.1.617.2, India)
•   Variant epsilon (B.1.427, California)
•   Variant omicron (B.1.1.529)

Comparer ces séquences (copier/coller 2 séquences au format fasta dans ClustalO (ADN))
Cela peut prendre plusieurs minutes….
Résultat alignement génome de référence / génome variant alpha: fichier ‘alpha’ txt
Résultat alignement génome de référence / génome variant omicron: fichier ‘omicron’ txt

          alpha

                                Combien de différences ?

             Quel changement observez-vous en position 23’063
                            (NC_545512.2) ?
position 23’063

alpha

                                         position 23’063

omicron

                                Quel impact ?
          Pourquoi cette mutation en particulier a-t-elle inquiété les scientifiques ?
• «Le séquençage du génome au début de la pandémie a montré que le
  virus se diversifiait et enregistrait environ deux mutations d'une
  seule lettre par mois.», beaucoup moins que la grippe ou le VIH !
• «Dans une personne infectée, il y a probablement des milliers de
  particules virales, chacune présentant des mutations uniques d'une
  seule lettre.»

https://www.nature.com/articles/d41586-021-03619-8
A quoi sert l’information génétique ?
5 - Les protéines de SARS-CoV-2
Une protéine est une chaîne d’acides aminés:
• il existe 20 acides aminés différents (G, E, N, I, A, L).
• 3 lettres ‘ADN’ correspondent à 1 lettre ‘acide aminé’ (code génétique)

                                                              une protéine
23’063

https://www.rcsb.org/news?year=2020&article=5e74d55d2d410731e9944f52&feature=true
L’analyse de la séquence du génome du virus a permis de trouver les séquences en acides aminés des 17
protéines du virus.

                                                                 Les protéines de SARS-CoV-2 dans UniProtKB
6 - La protéine Spike de SARS-CoV-2
          Spike ou spicule en français
«Une seule protéine située à la surface du
nouveau coronavirus est responsable de sa
transmission chez l’humain et de la pandémie
qui en a découlé: la protéine Spike.

Poussés par les développements
technologiques majeurs de ces dernières
années, les scientifiques ont rapidement
déterminé sa composition et sa structure 3D,
ce qui a grandement aidé le développement
des vaccins.» Radio Canada
La fonction de la protéine Spike
                 La protéine Spike permet au virus de pénétrer dans nos cellules,
                 en interagissant entre autre avec une protéine humaine appelée
                 ACE2, présente à la surface de certaines cellules humaines (nez,
                 poumons, intestins, reins, vaisseaux sanguins, …).

60 protéines humaines sont
impliquées dans le cycle d’infection
                                       https://viralzone.expasy.org/9096
et 30 dans le processus
www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/NC_045512.2?report=genbank:

 Chercher ‘spike’ dans la page’, cliquer sur ‘CDS’
 Les nucléotides 21’563 à 25’384, en brun, correspondent à la séquence
du gène S, qui code pour la protéine spike.
 La séquence d'acides aminés correspondante est présentée à droite.
Découvrez la séquence en acides aminés de la
                 protéine Spike de SARS-CoV-2 dans la banque
                 de données UniProtKB/Swiss-Prot.

Quelle est la longueur (nombre d’acides aminés) de la protéine Spike?
  Quel acide aminé est en position 501 ?
7 – Les mutations et la protéine Spike
https://lightofevolution.org/chasse-aux-variants-a-vous-de-jouer/#activite-2

496   497   498   499   500                501             502          503           504              505
Certaines mutations dans la séquence du génome peuvent modifier la séquence en acide
aminé de la protéine correspondante. Exemple:

                                    une mutation (position 23’063)

Génome référence (NC_045512.2)           aat ggt gtt
Protéine Spike référence                  N     G     V

Génome alpha                             tat ggt gtt
Protéine Spike UK                         Y     G     V
                                     … 501 502 503 …

                  La protéine Spike est composée de 1273 acides aminés.
                  La mutation N -> Y est en position 501: elle est appelée N501Y (‘Nelly’)
                  Elle est retrouvée dans plusieurs virus variants, dont le variant alpha.
Les combinaisons gagnantes….
Chaque virus variant possède une combinaison spécifique de mutations.
Cette combinaison de mutations permet d’identifier le virus variant, comme un code barre.
L’exemple ci-dessous montre une combinaison de mutations retrouvée dans la protéine Spike de différents virus variants.

                                                         T478K
                                                                                                          Source

            Voici le résultat de l’alignement entre Spike de référence et Spike du variant delta: pdf

                                      https://viralzone.expasy.org/9556
N501Y             D614G           P681H
               Variant Alpha (…)                                                                                                  (…)

                                                                 E484K               N501Y             D614G
                 Variant Beta (…)                                                                                                 (…)

                                                                 E484K              N501Y              D614G
            Variant Gamma (…)                                                                                                     (…)

                                                L452R                                                  D614G           P681R
                Variant Delta (…)                                                                                                 (…)

                                                                E484A              N501Y               D614G           P681H
            Variant Omicron (…)                                                                                                   (…)
          3 sous-lignées: BA1, BA2, BA3
                                                       S477N   Q493R   Y505H                                 H655Y
                                                          T478K G496S      T547K                               N679K
                                                                 Q498R

https://en.wikipedia.org/wiki/SARS-CoV-2_Omicron_variant#/media/File:SARS-CoV-2_Variant_B-1-1-529_Omicron_lineage_mutations.png
L’origine d’Omicron
                                            “It just came out of nowhere”
Hypothèses
• Although researchers have sequenced millions of SARS-CoV-2 genomes, they might simply have missed a
  series of mutations that eventually led to Omicron.
• The variant might have evolved mutations in one person, as part of a long-term infection.
• It could have emerged unseen in other animal hosts, such as mice or rats.
• “Omicron really slapped a lot of people in the face who thought everything was clear,”

«De nombreux scientifiques affirment qu'ils pourraient ne jamais découvrir l'origine
d'Omicron. Omicron nous montre vraiment qu'il faut faire preuve d'humilité dans notre
réflexion sur notre capacité à comprendre les processus qui façonnent l'évolution de virus
comme SARS-CoV-2»

Nature 602, 26-28 (2022)
https://www.nature.com/articles/d41586-022-00215-2
Impact des mutations sur l’infectivité du virus et la réponse immunitaire

          8 - De la séquence à la structure 3D

             source
une protéine
Images cryo-EM de la protéine Spike à la surface du virion

                                                                                                            Prix Nobel, 2017

                                                                  Nature volume 588, pages 682–687 (2020)

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2665-2_reference.pdf
Région de la protéine Spike                                         Région de la protéine Spike
          impliquée                                                           impliquée
 dans l’interaction avec les                                       dans l’interaction avec certains
    cellules humaines                                                          anticorps
         ‘infectivité’                                                   ‘réaction au vaccin’

                               https://viralzone.expasy.org/9556
Voici une représentation de la structure 3D de la protéine Spike et de sa séquence en acides aminés
                                      (bande de données PDB)

   Depuis:
   https://www.rcsb.org/3d-view/6vxx

   Cliquer (‘mouse over’) sur un acide aminé
   dans la structure 3D pour voir où il est
   localisé dans la séquence de la protéine…

   Expert: comparer les 2 formes de la protéine Skike
   • 6vxx: Spike forme fermée
   • 6vsb: Spike forme ouverte

                                                        Note: les cubes bleus représentent des sucres   Nature, août 2020
Depuis:
  https://www.rcsb.org/3d-view/6vxx

  Localiser l’acide aminé en position 614,
  une mutation très présente pendant l’été
  2020 (‘Doug’)

• Localiser une mutation trouvée dans le ‘variant alpha’ N501Y (‘Nelly’)

• Localiser une mutation trouvée dans le ‘variant beta’ : E484K (‘Eek’)

                                                                           Nature, août 2020
RESUME

                                                              N501Y

                                                                      Rapport aux autorités sanitaires:
                                                                      Impact de la mutation A 23’063 T:
                                                                      changement N501Y dans la protéine spike, dans la
                                                                      région qui lie des cellules humaines
                                                                      -> le variant est probablement plus infectieux
https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.371.6524.9
https://viralzone.expasy.org/9556

            Beta                           Delta          Omicron
Alpha   ~10 mutations                  ~10 mutations    ~30 mutations
        February 2021                    June 2021     November 2021

                                                       1’273 acides aminés
Omicron et ses mutations
9 - A la recherche de l’origine de SARS-CoV-2
Les coronavirus infectent de nombreuses espèces de mammifères

                                       SARS coronavirus (homme)
                                       Civet coronavirus (civette)
                                       Hedgehog coronavirus (hérisson)
                                       Bat coronavirus (chauve-souris)
                                       Rabit coronavirus (lapin)
                                       Camel coronavirus(chameau)
                                       Dog coronavirus (chien)
                                       Rat coronavirus (rat)
                                       Bovine coronavirus (vache)
                                       Equine coronavirus (cheval)
                                       Yak coronavirus (yak)
                                       Pangolin coronavirus (pangolin)
 Certains coronavirus provoquent       Porcine coronavirus (cochon)
également des bronchites chez les
poulets et une maladie intestinale
      mortelle chez les porcs
                                              La classification des virus est
                                              particulièrement complexe….
                                     Il n’est pas toujours facile de s’y retrouver…
Question à se poser pour étudier l’origine de SARS-CoV-2:

     Quel coronavirus est le plus similaire
               à SARS-CoV-2 ?
La protéine Spike chez différents coronavirus  (1)
Voici des séquences partielles de la protéine Spike de différents coronavirus infectant
différentes espèces, différentes années.

Quelle séquence est la plus similaire à human SARS-CoV-2 ?
Quelle(s) hypothèse(s) pourriez-vous faire ?

    Human SARS-CoV-2                  (2020)
Pangolin coronavirus                  (2020)
      Human SARS-CoV                  (2003)
     Bat coronavirus                  (2020)

                                                   wikipedia
                          wikipedia
La protéine Spike chez différents coronavirus          (2)
Voici des séquences partielles de la protéine Spike de différents coronavirus infectant
différentes espèces, différentes années.
               >Human_SARS2020
               FSTFKCYGVSPTKLNDLCFTNVYADSFVIRGDEVRQIAPGQTGKIAD
               >Civet_2003_coronavirus
               FSTFKCYGVSATKLNDLCFSNVYADSFVVKGDDVRQIAPGQTGVIAD
               >Pangolin_2020_coronavirus
               FSTFKCYGVSPTKLNDLCFTNVYADSFVVRGDEVRQIAPGQTGRIAD
               >Human_SARS2003
               FSTFKCYGVSATKLNDLCFSNVYADSFVVKGDDVRQIAPGQTGVIAD
               >Bat_2020_coronavirus
               FSTFKCYGVSPTKLNDLCFTNVYADSFVITGDEVRQIAPGQTGKIAD
               >Human_MERS2012
               VNDFTCSQISPAAIASNCYSSLILDYFSYPLSMKSDLSVSSAGPISQ
               >Bat_2007_coronavirus
               VDEFSCNGISPDSIARGCYSTLTVDYFAYPLSMKSYIRPGSAGNIPL

               Comparer les séquences en faisant un alignement à l’aide de Align@UniProt.
La protéine Spike chez différents coronavirus          (2)

                        Attention: il s’agit de découvrir la démarche scientifique
                    et de formuler des hypothèses et en aucun cas des conclusions !
                 Des conclusions sur les chaînes de transmission sont impossibles à faire
                                          avec si peu de données!
                  L'échantillonnage (présence ou absence d’une séquence (coronavirus
                      du chameau 2012)) et/ou des erreurs de séquençage peuvent
                            influencer de manière significative l'interprétation
Quelle(s) chaîne(s) de transmission de SARS-CoV-2 serait envisageable selon ces
résultats ?
                                                      homme -> homme                   1

                                                       cochon -> homme                 2
                                                       civette -> homme                3
                                             chauve-souris -> homme                    4

                                                     pangolin -> homme                 5
       chauve-souris -> pangolin -> chauve-souris -> homme                             6

                “Researchers examining coronaviruses and bats are used to working with large numbers.
             A 2017 study of 12 333 bats from Latin America, Africa, and Asia found that almost 9% carried at
                 least one of 91 distinct coronaviruses. The authors estimated that there are at least 3200
              coronaviruses that infect bats. Moreover, there are over 1400 species of bat. Figuring out which
              ones are susceptible to which coronaviruses is no small task. The plethora of bat coronaviruses,
            coupled with the uncertainty about the role of an intermediary animal, makes it also tricky to know
                                       how to go about preventing a future spillover.”
                  https://www.thelancet.com/journals/laninf/article/PIIS1473-3099(20)30641-1/fulltext
                                                                                                                  Réponse: 1, 4, 5, 6
Les scientifiques ont déterminé que le génome du SARS-CoV-2 est le plus similaire à celui du RATG13, un
coronavirus qui a été découvert chez une chauve-souris fer à cheval (Rhinolophus affinis) dans la province du
Yunnan (Chine, 2013).

Mais le génome de RATG13 n'est identique qu'à 96 % à celui du SARS-CoV-2, ce qui suggère effectivement
qu'un parent plus proche du virus - celui qui a été transmis aux humains - reste inconnu.

Les enquêtes sur l'origine des épidémies prennent souvent des années, et certains coupables restent
inconnus.

14 ans pour déterminer l'origine de l'épidémie de SARS-CoV.

Un virus Ebola complet n'a jamais été isolé d'un animal dans la région où s'est produite la plus grande
épidémie mondiale entre 2013 et 2016.

Nature examines arguments that the coronavirus SARS-CoV-2 escaped from a lab in China, and the science behind them. (juin 2021)
«Des centaines de cerfs de Virginie (Odocoileus virginianus) en Amérique du Nord ont été testés
positifs au SRAS-CoV-2 - mais les scientifiques ne paniquent pas encore. "Sur les millions
d'humains qui sont entrés en contact avec des cerfs en chassant l'année dernière, nous savons
maintenant qu'un seul d'entre eux a pu être infecté", a déclaré Bryan Richards, biologiste
spécialiste de la faune et chercheur en maladies émergentes. Jusqu'à présent, les cerfs infectés
ne semblent pas se sentir très mal eux-mêmes. Mais ils peuvent transmettre l'infection au bétail
ou aux animaux sauvages vulnérables. "Une fois que l'infection a atteint la faune sauvage, il n'y a
pratiquement aucun moyen de la contrôler à l'heure actuelle", explique la virologiste médicale
Marietjie Venter.» Nature 604, 612-615 (2022)

                                                               https://www.nature.com/articles/d41586-021-00531-z
10 – A la recherche d’un traitement …
Médicaments ?

C’est quoi un médicament?
Une revue sur la recherche de médicaments
Les protéines de SARS-CoV-2 dans UniProtKB
https://viralzone.expasy.org/9078
L’interaction protéine-médicament est un peu
                  à l’image de l’interaction d’une clé avec une
                    serrure: elle dépend pour beaucoup de la
                     forme du médicament et de la protéine.

Structure 3D de la polymérase du coronavirus
en présence du médicament Remdesivir
(Publication)

• Visualiser l’ARN en train d’être dupliqué
  (double brin) et le médicament
source

 Molnupiravir is an experimental antiviral drug which is orally
 active and was developed for the treatment of influenza.

Molnupiravir (a pseudo cytidine) can swap between two forms, one of which mimics cytidine (C) and the other of
which mimics uridine (U).[7]
When the viral RNA polymerase attempts to copy RNA containing molnupiravir, it sometimes interprets it as C and
sometimes as U.[7] This causes a massive number of mutations in all downstream viral copies that exceeds the
threshold the virus can survive, an effect called viral error catastrophe or lethal mutagenesis.[8]
Source : Wikipedia
Vaccin ?
http://pdb101.rcsb.org/sci-
art/goodsell-gallery/sars-cov-2-
and-neutralizing-antibodies
A propos des vaccins à ARN
                              www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/NC_045512.2?report=genbank:

                              Les nucléotides 21 563 à 25 384, en brun, correspondent à la
                             séquence du gène S, qui code pour la protéine spike. La séquence
                             d'acides aminés correspondante est présentée à droite.

                              Les nucléotides en brun font partie de la séquence d'ARN
                             présente dans les vaccins à ARN.

                              Moderna: 100 ug d’ARNm par dose; Pfizer: 30 ug.

                                                      Contre le coronavirus, voici le vaccin à ARNm !
                                                                     (SimplyScience)

                                                       https://www.infovac.ch/fr/les-vaccins/par-
                                                       maladie/coronavirus-covid-19

                                    «the source code of the BioNTech/Pfizer SARS-CoV-2 vaccine»
“the path to mRNA vaccines drew on the work of hundreds
of researchers over more than 30 years.”
Vaccines 2021, 9(1), 65; https://doi.org/10.3390/vaccines9010065
https://www.nature.com/articles/d41586-021-02483-w
doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02483-w
11- Suivre l’évolution du virus
https://lightofevolution.org/chasse-aux-variants-a-vous-de-jouer/#activite-3
En comparant ainsi les génomes il est possible de reconstruire une histoire approximative de la
transmission du virus et de l’évolution.

Approximative, parce que nous n’avons pas accès à tous les génomes de tous les coronavirus
SARS-CoV-2 qui ont circulé dans le monde, même si les experts en 2021 comparent plusieurs
milliers de séquences par jour!

Voici l'évolution de SARS-CoV-2 vue par les experts de l'équipe NextStrain.org
https://nextstrain.org/ncov/gisaid/global

                    23’063
https://www.rts.ch/play/tv/19h30/video/portrait-dune-
sommite-mondiale-de-la-traque-aux-variants-du-covid-19-
emma-hodcroft-rencontree-chez-elle-a-
bale?urn=urn:rts:video:12148442
Le Temps, 18 décembre 2021
Coronavirus et eaux usées
https://lightofevolution.org/chasse-aux-variants-a-vous-de-jouer/#activite-4
«Les scientifiques qui arrivent à freiner la
machine à fabriquer du doute le font en
rappelant constamment (1) le contexte
général, (2) en reconnaissant l'existence
d'un véritable débat scientifique, (3) en
étant attentifs aux liens politiques et
commerciaux des chercheurs et (4) en
restant informés du fonctionnement du
négationnisme.»

«Question clé: la santé doit-elle être
considérée comme une question de
«responsabilité individuelle» ou comme une
«responsabilité communautaire et
gouvernementale» ?»

Scientists: don’t feed the doubt machine:
Nature, nov 2021
MERCI !

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Pour aller plus loin

          http://education.expasy.org/bioinformatique/Coronavirus_proteines_vs2.html

Publication: Using bioinformatics to hunt SARS-CoV-2, its variants & its origins – a practical guide (2021)

Suivre la situation COVID en Suisse: https://www.covid19.admin.ch/fr/overview
Information sur les vaccins: https://www.infovac.ch/fr/les-vaccins/par-maladie/coronavirus-covid-19
https://lightofevolution.org/
http://education.expasy.org/cours/Outreach/Coronavirus.pdf
http://education.expasy.org/cours/Outreach/Coronavirus.pdf
                                                             A la découverte du nouveau coronavirus                                                                A la découverte du nouveau coronavirus

                                                                 Marie-Claude.Blatter@sib.swiss                                                                       Marie-Claude.Blatter@sib.swiss
Reference                       Beta                           Delta                    Omicron
                             ~10 mutations                  ~10 mutations              ~30 mutations
January 2020                 February 2021                    June 2021               November 2021

               https://www.amsterdamumc.org/en/research/researchers/rogier-w.-sanders.htm
https://www.nature.com/articles/s41586-021-04332-2

«We searched 5.7 million biologically diverse samples (10.2 petabases) for the hallmark gene RNA-dependent
RNA polymerase and identified well over 10^5 novel RNA viruses, thereby expanding the number of known
species by roughly an order of magnitude.»

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35395151/
“Our findings indicate that vaccines may lower transmission risk and therefore have a public health benefit beyond the individual protection from severe disease. “
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