学習成果
- ウイルスの基本的な形状を認識
ウイルスは非細胞性であり、細胞構造を持たない生物学的実体である。 従ってそれらは細胞小器官、リボソームおよび原形質膜のような細胞の部品のほとんどを、欠いています。 ビリオンは、核酸コア、外側のタンパク質コーティングまたはカプシド、および時には宿主細胞から誘導されたタンパク質およびリン脂質膜で作られた外側のエンベロープで構成されています。 ウイルスはまた、カプシド内またはウイルスゲノムに付着した酵素などの追加のタンパク質を含むことができる。 異なるウイルスファミリーのメンバー間の最も明白な違いは、その形態の変化であり、これは非常に多様である。 ウイルスの複雑さの興味深い特徴は、宿主の複雑さが必ずしもビリオンの複雑さと相関しないことである。 実際、最も複雑なビリオン構造のいくつかは、最も単純な生物である細菌に感染するバクテリオファージ—ウイルスに見られます。Dnaを遺伝物質として使用するほぼすべての生物とは異なり、ウイルスはDNAまたはRNAのいずれかを使用する可能性があります。
核酸の種類
dnaまたはRNAのいずれかを使用する可能性があります。 ウイルスコアには、ウイルスの全遺伝的内容であるゲノムが含まれています。 ウイルスのゲノムはウイルスが宿主細胞から得ることができない蛋白質をコードするそれらの遺伝子だけ含んでいる小さくがちである。 この遺伝物質は、一本鎖または二本鎖であり得る。 それはまた、線形または円形であってもよい。 ほとんどのウイルスは単一の核酸を含んでいますが、他のウイルスはいくつかのセグメントに分割されたゲノムを持っています。 インフルエンザウイルスのRNAゲノムはセグメント化されており、その変動性と継続的な進化に寄与し、なぜそれに対してワクチンを開発することが
DNAウイルスでは、ウイルスDNAは、ウイルスゲノムの新しいコピーを合成し、そのゲノムを転写してウイルスタンパク質に翻訳するように宿主細胞の DNAウイルスによって引き起こされるヒト疾患には、水痘、B型肝炎、およびアデノウイルスが含まれる。 性感染性DNAウイルスには、ヘルペスウイルスおよびヒトパピローマウイルス（HPV）が含まれ、これは子宮頸癌および生殖器疣贅に関連している。RNAウイルスにはRNAのみが遺伝物質として含まれています。
RNAウイルスにはRNAのみが遺伝物質として含まれてい 宿主細胞内でそれらのゲノムを複製するために、ＲＮＡウイルスは、ＲＮＡをＲＮＡに、またはレトロウイルス内でＤＮＡに複製することができる、それら自身の酵素を これらのRNAポリメラーゼ酵素は、DNAポリメラーゼよりもコピーエラーを作る可能性が高く、したがって、多くの場合、転写中にミスを このため、RNAウイルスの変異はDNAウイルスよりも頻繁に発生します。 これにより、彼らは彼らのホストにより急速に変化し、適応します。 RNAウイルスによって引き起こされる人間の病気には、インフルエンザ、C型肝炎、麻疹、狂犬病が含まれます。 性的に伝染するHIVウイルスは、RNAレトロウイルスです。
形態学
ウイルスは多くの形や大きさで来ますが、これらの特徴は、各ウイルスファミリーのために一貫しています。 我々が見てきたように、すべてのビリオンは、保護カプシドで覆われた核酸ゲノムを持っています。 カプシドのタンパク質はウイルスゲノムにコードされており、カプソメアと呼ばれています。 いくつかのウイルスのカプシドは単純なヘリックスまたは多面体の”球”であるのに対し、他のものは構造が非常に複雑です（図1）。
一般に、ウイルスのカプシドは、螺旋、二十面体、エンベロープ、および頭と尾の四つのグループに分類されます。 螺旋形のcapsidsは長く、円柱である。 多くの植物ウイルスは、TMVを含む螺旋状である。 二十面体ウイルスは、ポリオウイルスやヘルペスウイルスのように、ほぼ球形の形状をしています。 包み込まれたウイルスは、カプシドを取り囲む宿主細胞に由来する膜を有する。 HIVなどの動物ウイルスは、頻繁に包まれています。 頭と尾のウイルスは細菌に感染し、二十面体ウイルスに似た頭と螺旋状のウイルスのような形をした尾を持っています。
図2。 ウイルスとその宿主受容体タンパク質。 HIVウイルスは、ヒト細胞の表面上のCD4受容体に結合する。 CD4受容体は、免疫応答を産生するときに、白血球が免疫系の他の細胞と通信するのを助ける。 （クレジット: NIAID、NIHによる仕事の修正）
多くのウイルスは、ウイルス受容体と呼ばれる細胞上の分子を介して宿主細胞に結合するために何らかの糖タンパク質を使 これらのウイルスのために、付着は細胞膜のより遅い浸透に要求されます;浸透が行われた後だけウイルスは細胞の中の複製を完了できます。 ウイルスが使用する受容体は、通常、細胞表面に見出され、それら自身の生理学的機能を有する分子である。 ウイルスは、単に自分の複製のためにこれらの分子を利用するように進化しているように見えます。 例えば、HIVはTリンパ球上のCD4分子をその受容体の1つとして使用します（図2）。 CD4は、細胞接着分子と呼ばれる分子の一種であり、Tリンパ球免疫応答の生成中に異なるタイプの免疫細胞を互いに近接させて維持する機能を有
知られている最も複雑なビリオンの一つ、T4バクテリオファージ（大腸菌に感染する）細菌は、ウイルスが宿主細胞に付着するために使用する尾構造と、そのDNAを収容する頭部構造を有する。
アデノウイルス、ヒトの呼吸器疾患を引き起こす非エンベロープ動物ウイルスは、宿主細胞に付着するために、そのカプソメアから突出した糖タンパクスパイクを使用しています。 非エンベロープウイルスには、ポリオ（ポリオウイルス）、足底疣贅（パピローマウイルス）、およびa型肝炎（A型肝炎ウイルス）を引き起こすウイルスも含まれる。
インフルエンザウイルスのようなエンベロープされたビリオンは、核酸（インフルエンザの場合はRNA）と、ウイルスコードされたタンパク質を含むリン脂質二層エンベロープに囲まれたカプシドタンパク質からなる。 ウイルスエンベロープに埋め込まれた糖タンパク質は、宿主細胞に付着するために使用される。 他のエンベロープタンパク質は、エンベロープを安定化させ、しばしば子孫ビリオンの組み立てにおいて役割を果たすマトリックスタンパク質である。 水痘、HIV、および流行性耳下腺炎は、封筒を持つウイルスによって引き起こされる疾患の他の例です。 エンベロープの脆弱性のために、非エンベロープウイルスは、エンベロープウイルスよりも温度、pH、およびいくつかの消毒剤の変化に対してより耐性があ
全体として、ビリオンの形状とエンベロープの有無は、ウイルスがどのような病気を引き起こす可能性があるか、またはどの種に感染するかにつP>
練習問題
図3。 複雑なウイルス。 ウイルスは、複雑な形状または比較的単純な形状のいずれかにすることができます。 この図は、3つの比較的複雑なビリオンを示しています：バクテリオファージT4、そのDNAを含む頭のグループと尾の繊維が宿主細胞に付着しています。; 宿主細胞に結合するのにカプシドからのスパイクを使用するアデノウイルス;および宿主細胞に結合するのに封筒で埋め込まれる糖蛋白質を使 インフルエンザウイルスには、エンベロープの内部にマトリックスタンパク質があり、ビリオンの形状を安定させるのに役立ちます。 （クレジット”バクテリオファージ、アデノウイルス”：NCBI、NIHによる作業の修正;クレジット”インフルエンザウイルス”：ダン-ヒギンズ、疾病管理予防センターによる作業の修正）
ウイルス構造に関する以下の声明のどれが真であるか？
- すべてのウイルスはウイルス膜に包まれています。
- capsomereはcapsidsと呼ばれる小さなタンパク質サブユニットで構成されています。
- DNAはすべてのウイルスの遺伝物質です。
- 糖タンパク質は、ウイルスが宿主細胞に付着するのを助ける。li>
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