ウイルス定義

ウイルスは、宿主細胞に住んでいる核酸（DNAまたはRNA）の鎖であり、再生するために細胞機 ウイルスは、多くの場合、タンパク質コートまたはタンパク質エンベロープ、ウイルスが宿主の間で生き残ることを可能にする保護被覆に収容されてい

ウイルスの構造

ウイルスは、さまざまな異なる構造を取ることができます。 最小のウイルスはわずか17ナノメートルで、平均サイズのタンパク質よりもほとんど長くなります。 最大のウイルスは、1,500ナノメートルで、そのサイズのほぼ千倍です。 これは本当に小さいです。 人間の髪の毛は約20,000ナノメートルです。 これは、ほとんどのウイルス粒子が通常の光学顕微鏡の能力をはるかに超えていることを意味します。 以下は、エボラウイルスの走査型電子顕微鏡（SEM）画像です。

ここでは、エボラウイルスのタンパク質コートのみを見ることができます。 各ウイルスは少し曲がったワームのように見えます。 しかし、これらは細胞ではありません。 タンパク質コートの内部には、タンパク質コートを複製するために必要な情報、RNA分子、およびこれらのタスクを完了するために細胞の自然なプロセスをハイジャックするために必要なコンポーネントが含まれている慎重に折り畳まれたRNA分子があります。

ウイルスの正確な構造は、どの種がその宿主として機能するかに依存します。

ウイルスの正確な構造は、その種がその宿主として機能 哺乳動物細胞で複製するウイルスは、哺乳動物細胞に付着して浸潤することを可能にするタンパク質コートを有する。 これらのタンパク質の形状、構造、および機能は、ウイルスの種によって変化する。 典型的なウイルスは以下に見ることができます。

上記のウイルスは、ウイルスが取る典型的な構造、タンパク質の盾に囲まれたウイル 様々なエンベロープタンパク質は、ウイルスが発見した宿主細胞と相互作用することを可能にする。 蛋白質のコートの部分はそれから開き、細胞膜を通って穴を開け、そして細胞内のウイルスのゲノムを沈殿させます。 その後、ウイルスゲノムが宿主細胞内で複製されるので、タンパク質コートは廃棄することができる。 複製されたウイルスの分子は自身の蛋白質のコートの内で包まれ、別のホストを見つけるために環境に解放されます。 多くのウイルス粒子は上記のような単純な形をしていますが、いくつかははるかに複雑です。p>

上の画像は、ファージ、に特化したウイルスの一種を示しています細菌細胞。 ファージのタンパク質コートは、はるかに複雑であり、特殊な部分の様々なを持っています。 頭部にはウイルスゲノムが含まれています。 襟、鞘、ベースプレート、および尾の繊維は、細菌細胞にゲノムを付着させて注入する複雑なシステムの一部です。 尾の繊維は細菌の細胞をつかみ、ベースプレートを細胞壁または膜まで引っ張ります。 鞘と襟は細胞を圧迫し、穿刺し、DNAを細菌細胞に沈着させる。

いくつかのウイルス分子は、全くタンパク質コートを持っていない、または上に作る識別されていません。 いくつかの植物ウイルス種では、ウイルスは、植物内の細胞から細胞に渡されます。 種が植物の内で作成されるとき、ウイルスは種に広がります。 このようにして、ウイルスは細胞内でその存在全体を生きることができ、環境中でそれを保護するためにタンパク質コートを必要とすることはあ 他のウイルス分子はさらに大きく複雑なタンパク質コートを持ち、様々な宿主に特化している。

ウイルスは生きていますか？

これは複雑な質問です。

細胞は、そのDNAを複製し、成長し、新しい細胞に分裂するために必要なすべての成分が含まれているため、生きていると考えられています。 これは、すべての生命が取るプロセスであり、単細胞生物または多細胞生物である。 一部の人々は、ウイルスが自分自身を複製するために必要なメカニズムのすべてが含まれていないので、生きているウイルスを考慮していません。 彼らは、宿主細胞のないウイルスは、それ自体で複製することができず、したがって生きていないと言うでしょう。しかし、前にレイアウトされた生命の定義では、ウイルスが宿主細胞の中にあるとき、それは生き残るために必要なすべての機械を持っているようで それが細胞の外にある蛋白質のコートは細菌の胞子の等量、粗い条件を存続させるために彼ら自身のまわりで小さいカプセルの細菌の形態です。 生物であるウイルスをサポートする科学者は、タンパク質コート内のウイルスと細菌の胞子との類似性に注意してください。 どちらの生物も保護コート内で活性ではなく、好都合な条件に達したときにのみ活性になる。実際には、ウイルスが私たちに影響を与える唯一の理由は、ウイルスが私たちの細胞内でアクティブになるためです。

実際には、ウ さらに、ウイルスはその宿主とともに進化する傾向がある。 最も危険なウイルスは、ちょうど最近、新しい種にジャンプしています。 彼らが他の種の中で生きるように進化した生化学は、新しい種と互換性がなく、細胞の損傷と死が起こります。 これは、どの細胞が感染したかに応じて、多くの反応を引き起こす。 HIVウイルスは、例えば、排他的に免疫細胞を攻撃します。 これは、患者の免疫機能の完全な喪失をもたらす。 一般的な風邪を引き起こすウイルスでは、ウイルスは呼吸細胞を攻撃し、その作業を行うようにそれらを損傷します。しかし、すべてのウイルス感染がホストに有害であるわけではありません。

ホストを殺すウイルスは、ホストに害を与えないウイルスと比較して、時間の経過とともにあまり成功しません。 健康な宿主は、ウイルスの究極の目標である環境に放出されるウイルス分子の数を増加させる。 実際には、いくつかのウイルス粒子は、実際にホストに利益をもたらす可能性があります。 良い例は、マウスに見られるヘルペスウイルスの一形態です。 このウイルスは、マウスに感染している間、ペストを運ぶ細菌に対する良好な防御をマウスに提供します。 メカニズムは明らかではありませんが、ウイルスは何とかマウスのシステムでホールドを取ってから細菌を防ぐことができます。この光の中で見ると、ウイルスが細菌にどのように非常に似ているかを簡単に見ることができます。

この光の中で見ると、ウイルスが細菌にど 細菌は、ウイルスがそれらを盗むDNAを再現するために必要なツールを作成し、維持します。 これはウイルスと細菌の唯一の本当の違いです。 このため、多くの科学者はウイルスを生きている生物と考えています。 ウイルスを研究する科学者、ウイルス学者は、ウイルス粒子（生きているかどうか）は、おそらく最初の細胞が存在する限り、生命とともに進化してきた このため、地球上のほぼすべての単一の種に特化したウイルスがあります。

ウイルス分類

科学者は、彼らが彼らのゲノムを複製する方法に基づいてウイルスを分類します。 いくつかのウイルスゲノムはRNAでできており、他のウイルスゲノムはDNAでできています。 いくつかのウイルスは一本鎖を使用し、他のウイルスは二本鎖を使用する。 これらの異なる分子の複製とパッケージングに関与する複雑さは、ウイルスを七つの異なるカテゴリに配置します。クラスIウイルスゲノムは、ヒトゲノムと同じ二本鎖DNAで作られています。

クラスIウイルスゲノムは、ヒトゲノムと同じ二本鎖DNAでできています。

これは、これらのウイルス分子がウイルスDNAからタンパク質を産生するために細胞の天然機械を使用することを容易にする。 しかし、DNAポリメラーゼ（DNAをコピーする分子）が活性であるためには、細胞が分裂していなければならない。 いくつかのクラスIウイルス分子には、細胞を活発に分裂させるDNAの切片が含まれる。 これらのウイルス分子は癌につながる可能性があります。 ヒトパピローマウイルスは性感染症のクラスIウイルスであり、子宮頸がんを引き起こす可能性があります。クラスIIウイルスには一本鎖のDNAのみが含まれています。

それが宿主のDNAポリメラーゼ酵素によって読み取られる前に、それは二本鎖DNAに変換されなければならない。 これは、宿主細胞のヒストン（DNAタンパク質）とDNAポリメラーゼをハイジャックすることによってこれを行います。 細胞が分裂するのを待つか、またはそれを強制する代わりに、クラスIIウイルスDNAにはRepと呼ばれるタンパク質のコードが含まれています。 他の蛋白質はDNAから作成され、細胞機械類と蛋白質のコートを作成するのに使用されています。 一本鎖DNAはこれらの蛋白質のコートにそれから包まれ、新しいウイルスのパッケージは作成されます。クラスIIIウイルスゲノムは、二本鎖RNAから作成されます。

クラスIIIウイルスゲノムは、二本鎖RNAから作成されます。 これは珍しいですが、これらのウイルスのパッケージは、独自のタンパク質、RNAポリメラーゼが付属しています。 このタンパク質は、二本鎖ウイルスRNAからメッセンジャー RNA（mRNA）を作成することができます。 したがって、ウイルスRNAはウイルスカプセル内にとどまり、mRNAのみが宿主の細胞質に入る。 ここで、mRNAはタンパク質に変換され、そのうちのいくつかはより多くのRNAポリメラーゼを含む。 このRNAポリメラーゼは、タンパク質によってカプセル化され、細胞から放出される新しい二本鎖RNAを作成します。クラスIVウイルスは、一本鎖RNAであり、宿主細胞によって産生されるmRNAとほぼ同一である。

クラスIVウイルスは、一本鎖RNAであり、宿主細胞によ これらのウイルスによって全体の蛋白質のコートは感染していない宿主細胞によって巻き込まれます。 小さいRNAのゲノムは蛋白質のコートを脱出し、細胞質に方法を作ります。 このmRNA様鎖は、宿主のリボソームによって生成される大きなポリタンパク質をコードする。 ポリタンパク質は自然に異なる部分に分割されます。 他の人が読んで、ウイルスRNAの元の鎖を複製しながら、いくつかは、タンパク質のコートを作成します。 ウイルスは、複製し、新しい、完全にパックされたウイルス粒子を作成し続けています。 細胞が完全にいっぱいになると、それは破裂し、ウイルス粒子を血液または環境に放出する。 最大10,000個のウイルス粒子を単一の細胞から放出することができます。クラスVのウイルスゲノムも一本鎖RNAである。

しかし、それらは正常なmRNAとは逆の方向に走る。 したがって、セルの機械はそれらを直接読み取ることができません。 これらのウイルスの分子は逆で読むことができるRNAのポリメラーゼの分子を含んでいます。 これらのウイルス分子は、細胞膜とタンパク質に囲まれた大きなカプセルを持っています。 ウイルスが細胞に近づくと、その膜タンパク質は細胞と結合し、細胞質に引き込まれる。 ここでは、それは離れて壊れ、後方にウイルスRNAおよび準蛋白質を解放します。 これらの小さな複合体は、新しいウイルス複合体を作成する規則的なmRNAを生成します。 これらの未完成の複合体は細胞表面に移動し、そこで細胞膜をそれらが作り出すタンパク質で整列させる。 それらが終了すると、彼らはこの膜に包まれ、細胞から引き裂かれます。クラスVIウイルスのゲノムはクラスVと同じですが、複製には別の方法を使用します。

クラスVIウイルスのゲノムはクラスVと同じですが、複製には別の方法を使用します。 クラスVIウイルス粒子は、レトロウイルスとして知られています。 ウイルスのRNAからmRNAを作成するかわりに、これらのウイルスの分子は別の蛋白質を使用します。 逆転写酵素として知られているこの酵素は、ウイルスRNAからDNAを作成することができます。 そうすることで、ウイルスＲＮＡは二本鎖ＤＮＡに変換される。 このDNAは、新しいウイルスを生成します。 ＤＮＡは宿主ＤＮＡと組み入れることができ、そうすることで内因化される。 これは、細胞が生きている限り、DNAが細胞内に残ることを意味します。 細胞が精子や卵子などの生殖系列に見つかった場合、ウイルスは永久に宿主のゲノムの一部になります。 ヒトゲノムの5-8％がレトロウイルスDNA上に残されていると推定されている。

最後のクラス、クラスVIIは、パラレトロウイルスを含みます。 クラスVIと同様に、これらのウイルスゲノムは逆転写酵素を使用します。 しかし、これらのウイルスゲノムはRNAではなくDNAとしてパッケージ化されています。 これらのウイルスは、ウイルスDNAをRNAにトランスポーズを開始する宿主ゲノムに直接挿入します。 このRNAのほとんどは、ポリタンパク質を作成するために使用されるmRNAになります。 ポリタンパク質の一部は逆転写酵素である。 この逆転写酵素は、プレゲノムとして知られているRNAの断片に作用する。 これは、これらのRNA分子を読み取り、元のウイルスDNAを生成します。 これはウイルス蛋白質のコートにそれから包まれます。 クラスVIIウイルスは、多くの場合、植物で発見され、plasmodesmataを使用して細胞間を移動することができ、またはそれらは植物に餌を与える草食性昆虫によって運 アブラムシは、その口吻が植物の細胞壁を貫通し、細胞質を飲むので、多くの植物病を運ぶ。

ウイルスの例

ポリオウイルス

フランクリン-ルーズベルト大統領を不自由にしたポリオウイルスは、クラスIIIウイルスです。 この二本鎖RNAウイルスは12個のタンパク質をコードしている。 他のクラスIIIウイルスのゲノムのように、それは新しいウイルスの分子のためにコードする宿主細胞のcytosolにmRNAの繊維を解放することによって再生 興味深いことに、ポリオウイルスは、人々が水の治療を開始するまで、致命的ではありませんでした。 塩素化された水の前に、ポリオはほとんどの水源で生存しました。 したがって、ほとんどの幼児はバットからすぐにポリオにさらされました。

乳児では、通常ポリオの症状はなく、免疫系はウイルスに反応します。 しかし、塩素化された水が確立された後、ほとんどの子供はポリオを経験しませんでした。 しかし、この病気は根絶されなかった。 多くの人々はまだ持続したポリオのポケットに成年期に露出されました。 これらの人々は、免疫系がそれに十分に迅速に反応しなかったので、この病気に大きく苦しんだ。 FDRのように、彼らは通常、骨の健康に対するウイルスの影響から永久に不自由していました。 幸いなことに、ポリオのためのワクチンは、これまでに作成された最初の一つは、簡単に熱で生きたポリオウイルスを殺すから作られています。 死んだタンパク質のコートは、細胞が感染することなく、体がウイルスに対する免疫を発達させることを可能にする。

狂犬病ウイルス

狂犬病ウイルスは、弾丸の形をしたタンパク質コートを持つクラスVウイルスです。 このウイルスは、線状の一本鎖RNAでできています。 狂犬病ウイルスのゲノムは12,000ヌクレオチドから五つのタンパク質をコードしている。 興味深いことに、多くの動物における狂犬病の症状には、攻撃性の増加が含まれる。 この形質は、ウイルスが攻撃し、それが損傷する場所によって引き起こされ、動物は通常よりも頻繁に他の動物を噛むようになります。 組み立てられた狂犬病ウイルス粒子は唾液中に蓄積する。 したがって、感染した動物が別の動物を噛むと、ウイルスは新しい動物に渡されます。狂犬病ウイルスは、すぐに治療されなければ、ほとんど常にヒトで致命的です。

狂犬病ウイルスは、すぐに治療されなければ、ヒトで致命的 毎年、狂犬病のために与えられたほぼ15万人の曝露後の予防接種があります。 ワクチンは本質的に死んだウイルスとのボディに荷を積み、ウイルスに対する大きい免疫応答を可能にする。 これは、システムに確立される前にウイルスを停止することができます。 これが起これば、回復の少しチャンスがある。 犬は一般的に予防接種前に暴露され、ウイルスに感染した動物に噛まれる可能性について所有者に一般的な保護を提供します。

クイズ

1. ウイルスゲノムの次のクラスのどれが細胞機械によって直接再生することができますか？
A.クラスI
B.クラスIII
C. クラスVI

2. ヒトライノウイルスAは、一般的な風邪を引き起こします。 ライノウイルスのゲノムは、宿主細胞によって産生されるmrnaと同様の一本鎖RNAである。 ライノウイルスはどのクラスに属していますか？A.クラスVII
B.クラスII
C.クラスIV

3. あなたの友人は、ウイルスがアレルギーと同じであると主張しています。 次のどれがあなたの友人をそうでなければ納得させるでしょうか？
a.ウイルスだけが免疫反応を引き起こす
B.ウイルスは反応を引き起こすだけでなく、あなたの細胞内で再現します
C.なぜ主張するのですか？ あなたの友人は正しいです。