Étude du mécanisme d'auto-assemblage de virus icosaédriques en microscopie de fluorescence à l'échelle de la molécule unique

La diversité des virus qui nous entourent est telle que nous avons dû apprendre à vivre avec eux. Pour faciliter cette cohabitation et surtout lutter contre leur prolifération, il a fallu comprendre leur mode de fonctionnement. Cette nécessité a donné lieu à de nombreuses études menées sur des virus de tailles et compositions variées. Les résultats obtenus jusqu'alors ont contribué à acquérir des informations d'ensemble sur les voies d'assemblage des capsides virales et leur dépendance quant aux conditions de salinité et pH. En effet, la majorité des techniques utilisées fournissent des résultats moyennés sur toute une population, sans illustrer l'hétérogénéité inhérente au mécanisme d'assemblage. La microscopie de fluorescence par réflexion totale interne nous permet non seulement de travailler à l'échelle de la capside unique mais également de la sous-unité unique. Ce montage expérimental a été appliqué sur le virus de la marbrure chlorotique de la cornille, dont les dimères de protéines et l'ARN simple-brin étaient marqués par deux fluorophores distincts.L'observation du mécanisme d'auto-assemblage de ce virus sur une lamelle de microscope a nécessité une longue optimisation de la méthode de passivation de cette dernière. La chimie de surface choisie et les différentes caractérisations associées nous ont prouvé que les signaux de fluorescence collectés correspondent bien aux interactions spécifiques entre sous-unités marquées et ARN simple-brin. Ainsi, la mise en place de ces expériences couplée à l'utilisation d'un algorithme de détection de marches, Ruptures, nous ont permis de suivre la dynamique d'assemblage à l'équilibre du virus icosaédrique d'intérêt. Nous avons pu accéder à des informations telles que le nombre moyen de sous-unités par ARN ou le temps de résidence de ces dernières. À la suite des premières expériences réalisées, nous avons observé, comme attendu, une augmentation de ces deux paramètres avec la concentration totale en sous-unités. Ces résultats, combinés à ceux obtenus en photométrie de masse, nous ont indiqué que l'assemblage suivi en microscopie de fluorescence pouvait conduire à des capsides complètes. Enfin, les expériences menées hors équilibre semblaient suggérer une accélération des premières étapes d'assemblage lorsque la concentration en sel se rapprochait des conditions physiologiques.