J'ai lu sur le magazine "La Recherche" un article sur le  coronavirus, assez extraordinaire par ses photos et j'ai donc voulu vous en parler.

           Mais, avant que je vous les montre, il faut que je rappelle quelques notions sur les cellules animales. Voici un schéma de principe indiquant les divers composants.

          Les cellules animales, qui ont un diamètre entre 10 et 100 µ (micron = 1/1000 de mm),  sont "eucaryotes", c'est à dire qu'elles ont un noyau, de diamètre environ 5 à 7 µ. Dans une nucléotide  il contient l'ADN qui peut ensuite donner naissance aux ARN messagers, qui vont emporter des messages pour définir les transformations chimiques dans la cellule.
          Chacune de nos cellules possède le même ADN, mais, dans cet ADN, des séquences différentes produisent des protéines différentes selon la nature et le rôle physiologique des cellules.
          Autour du noyau, et délimité par une membrane, le cytoplasme qui contient de nombreux "organites". Le noyau disparaitra au sein du cytoplasme au moment de la division cellulaire, afin de permettre la réplique des ADN.
          Voici les principaux organites :

           Les ribosomes, composés de protéines, d'enzymes et d'ARN, ont pour  fonction de synthétiser les protéines en décodant l'information contenue dans l'ARN messager.

          Le réticulum endoplasmique est  lié à la membrane du noyau et synthétise des protéines et des macromolécules et les transfère vers l'appareil de Golgi via des vésicules.

           L’appareil de Golgi  est une petite usine chimique pour les protéines. Il est constitué d’un empilement, comme des assiettes, qui contient des canaux et des citernes dans lesquelles se produit une réaction chimique particulière de transformation de protéines, ou des lipides, grâce à des enzymes spécifiques. Il stocke aussi du calcium. Les produits fabriqués sont ensuite stockés et acheminés dans des vésicules (petits cercles bleus sur le schéma).

            Les mitochondries sont de petits granules, de 1 à 3 microns de diamètre, et environ 10 µ de long, sont en quelque sorte une centrale énergétique, qui permet, à partir d'une molécule de glucose, la production d’une trentaine de molécules d’adénosine-triphosphate, (ATP), la substance chimique que peut directement utiliser la cellule pour fournir l’énergie nécessaire aux réactions chimiques internes. Dans une cellule il peut y avoir plusieurs milliers de mitochondries.
            Au passage, citons une particularité importante des mitochondries :  elles possèdent un ADN propre différent de celui du noyau de la cellule On l’appelle ADN.mt
 Chez l’humain, il est très réduit, circulaire et ne comporte que 37 gènes et environ 16 570 paires de bases azotées. Il donne naissance à 24 ARN qui codent 13 protéines, qui règlent la production d’ATP (adénosine triphosphate) et plus généralement d’énergie par oxydation ou deshydrogénase, énergie, qu'utilisent les cellules  Il ne contient pas de séquences répétitives comme l'ADN.
              Autre particularité, lors de la fusion des deux gamètes, l’ADN.mt provenant du spermatozoïde mâle se dégrade et seul reste dans les mitochondries des cellules du foetus, l’ADN provenant de l’ovule de la mère. L’ADN.mt mâle n’est donc pas transmis par l’hérédité et l'ADN.mt provient donc uniquement de la mère.
             Des essais effectués sur les animaux ont montré que si on bloque les enzymes qui détruisent cet ADN.mt mâle, et que le descendant hérite alors des deux ADN.mt du père et de la mère, on constate une plus grande fréquence de maladies et une mortalité plus grande. La destruction de l’ADN.mt du donneur mâle correspond donc à une sélection bénéfique de l’évolution.

              Ces différentes notions vont me permettre d'expliquer les "photos" que je vais vous montrer, provenant de l'article du magazine "La Recherche".
              Le virus étant très petit (0.1 µ), on ne peut l'observer que par microscopie électronique, en le bombardant avec des électrons, et en observant comment ils réagissent avec l'objet observé, et en créant ainsi des images grâce à un ordinateur. Les couleurs sont conventionnelles, pour différencier les éléments mais ne correspondent pas à la couleur naturelle. On arrive ainsi à voir les molécules, presque presque au niveau des'atomes.
               La première photo provient d'échantillons du covid19 prélevés sur des malades puis mis en culture en laboratoire; on voit le corps du virus et les "spicules" S, protéines en forme de pointe, qui peuvent s'accrocher à une protéine ACE2 présentes à la surface des cellules des voies respiratoires, pour ensuite les infecter.

           La deuxième photo montre la surface du virus. (les boules bleues-vertes), on aperçoit trois spicules qui émergent, mais sont enfouies dans un manteau protecteur composé notamment de sucres (en mauve). Les images successives qui ont été prises par les chercheurs, semblent montrer que les spicules s'agitent et émergent plus ou moins de ce manteau, afin d'avoir une probabilité plus grande de rencontrer les protéines ACE2 des cellules. Ces mouvements sont étudiés en cryogénant les virus et en étudiant des coupes et en réalisant des modèles sur ordinateur qui permettent de représenter les mouvements des spicules.

            La troisième photo représente une cellule cultivée en laboratoire, qui a été infectée par le virus. Les chercheurs peuvent visionner en détail tous les organises pour voir où régit le virus au cours de l'infection et de la réplication. Le noyau est désorganisé et le virus a envahi le réticulum endoblastique. Il crée des vésicules (tous les ronds rouges), dans lesquelles l'ARN du virus est synthétisé et stocké provisoirement. Les copies d'ARN sortent ensuite des vésicules et sont alors "empaquetées" dans une enveloppe virale et un virus est reconstitué autour de chaque ARN, puis stocké dans de nouvelle vésicules qui l'acheminent vers la membrane cellulaire.

         Les chercheurs ont pu montrer que le virus sortait des vésicules par des pores ayant une structure en couronne (voir photo ci-contre).

         Ces photographies au microscope électronique permettent de faire des simulations dynamiques du développement de l'infection microbienne, pour chercher à la comprendre et ensuite essayer de trouver des parades, notamment au niveau de la liaison entre les spicules et les protéines ACE2 des cellules du système respiratoire