La variole est officiellement éradiquée depuis 1980. Tous les pays ont donc abandonné la vaccination. Le spectre de l'utilisation éventuelle de ce virus hautement pathogène et très contagieux comme arme biologique suscite encore des débats sur le maintien des derniers stocks de virus, localisés en Russie et aux Etats-Unis, et sur l'intérêt de disposer d'antiviraux. En attendant, les scientifiques continuent d'étudier les orthopoxvirus, qui regroupent les virus de la même famille que la variole. « Nous ne pouvons pas travailler directement sur ce virus, alors nous étudions le virus de la vaccine qui est moins pathogène et utilisée dans les vaccins de premières générations contre le virus de la variole », explique Wim Burmeister, biophysicien à l'IBS[1].
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| Modèle du domaine hélicase séparant les deux brins de l'ADN. En arrière-plan, des vues de la molécule en microscopie électronique qui ont été utilisées pour la reconstruction 3D. |
En collaboration depuis plusieurs années avec l'unité de virologie de l'Institut de recherche biomédicale des armées, son équipe s'est donnée pour objectif de comprendre la machinerie de la réplication du génome viral, nécessaire à la multiplication du virus. Cette machinerie fait intervenir plusieurs protéines. La principale, la polymérase, est déjà bien connue des biologistes. Une autre, dénommée hélicase-primase, soulève encore beaucoup de questions. Wim Burmeister et ses collègues ont analysé la structure et la fonction de cette protéine, à l'aide de plusieurs techniques complémentaires. « La microscopie électronique avec coloration négative nous a permis d'accéder à la structure de l'hélicase-primase à une résolution de 2 nm, précise le chercheur.En parallèle, la diffusion de rayons X aux petits angles nous a donné des informations complémentaires sur des sous-unités isolées. » Bilan : cette protéine, jusqu'ici énigmatique, s'avère composée de deux sous-domaines qui forment un anneau composé de six sous-unités. Le premier domaine, l'hélicase, sépare les deux brins de l'ADN pour préparer la réplication. Le second, le domaine primase, initie les copies d'ADN. Enfin, les chercheurs ont découvert le module responsable de la formation des anneaux. En outre, les techniques d'anisotropie de fluorescence et de résonance plasmonique de surface ont bien montré l'interaction de l'hélicase avec l'ADN.
« Cette structure n'est pas différente de celle des protéines de réplication chez les eucaryotes[2]; on trouve beaucoup de parallèles au niveau fonctionnel », souligne le chercheur. Quelle est la prochaine étape ? « Trouver quel est le facteur qui stimule l'activité du domaine hélicase et aller vers de plus hautes résolutions. »
[1] Institut de biologie structurale
[2] Les eucaryotes sont constitués de cellules pourvues d'un noyau entouré par une membrane qui porte l'ADN. Ils s'opposent aux procaryotes (bactéries) et archaea, unicellulaires et dépourvus de noyau.