設問(予想問題) 「HIVとインフルエンザウイルスは共にRNAウイルスである。複製方式の相違点を説明せよ」 ↓ ↓ ↓ (考える) ↓ ↓ 解答 「HIVは逆転写酵素を持ったレトロウイルスであり、 RNAから逆転写したDNAを宿主細胞ヘルパーT細胞の核内にプロウイルスDNAとして潜伏させる。 そののち、プロウイルスDNAが活性化されウイルスRNAを転写し、ウイルスタンパク質も合成してHIVが複製されていく。 インフルエンザウイルスは逆転写酵素を持たず、 −鎖RNAを持つ。DNAに転換することなく、RNA依存性RNAポリメラーゼの働きで、 ー鎖RNA→+鎖RNA→ー鎖RNAと複製するとともに、ー鎖RNA→+鎖RNAとした上で、 +鎖RNAが宿主細胞内でmRNAとして翻訳され、ウイルスタンパク質を作り、ウイルスが複製されていく。」 ●解説〜ウイルスの分類〜 1、2本鎖DNAウイルス ・ヘルペスウイルス(疲労や帯状疱疹に関与) ・HPV(ヒトパピローマウイルス、子宮脛がんの原因ウイルス) ・アデノウイルス(普通の風邪、遺伝子治療で遺伝子の運び屋とし て使用) ・T2ファージ 2、2本鎖DNAウイルス・逆転写酵素あり ・B型肝炎ウイルス(HBV) ・カリフラワーモザイクウイルス 3、1本鎖DNAウイルス ・知識として知っておく必要あるものなし 4、2本鎖RNAウイルス ・知識として知っておく必要あるものなし 5、1本鎖RNA+鎖 ・タバコモザイクウイルスなど植物ウイルスに多い ・ポリオ ・A型肝炎(HAV)・C型肝炎(HCV) 6、1本鎖RNA−鎖 ・インフルエンザ・狂犬病・麻疹(はしか) 7、1本鎖RNA逆転写酵素あり(レトロウイルス) ・HIV ・HTLV(ヒトT細胞白血病ウイルス) ・RSV(ラウス肉腫ウイルス、昨日の問題) ●入試のポイント 入試的には7分類まで抑える必要はない。入試に出題されるレベルでまとめるならば ・DNAウイルス ーアデノ・T2ファージ(ヘルペス・HPV・B型肝炎) ・RNAウイルス(逆転写なし) −インフルエンザ・タバコモザイクウイルス(狂犬病・麻疹・ポリオ・A・C型肝炎) ・レトロウイルス(逆転写酵素持つRNAウイルス) ーHIV(HTLV・RSV) ()の出題頻度は少ない。 ●動物・植物ウイルス・バクテリオファージの分類 宿主が「動物」か「植物」か「細菌」かで命名されている。ファージは細菌を溶かす(溶菌)するので命名。(ギリシャ語で溶かす) ●(発展編1)逆転写酵素の有無 HIVなどレトロウイルス(逆転写酵素あり)は「RNA→DNA→RNA(→タンパク質)」とDNAになる段階を経る。 インフルエンザウイルスなど逆転写酵素がない(レトロウイルスでない) RNAウイルスは「RNA→RNA」「RNA→タンパク質」との流れで、DNAになる段階はない。 ●(発展編2)一本鎖RNA+鎖(タバコモザイクウイルス)と ー鎖(インフルエンザウイルス)の差 +鎖は、「遺伝子がそのまま載っている側」の意味で、それがそのままmRNAとしてウイルスタンパク質を指定するので、 宿主細胞の細胞質のリボソームでそのままタンパク質に翻訳される。 ウイルスRNAの複製は「+鎖→−鎖→+鎖」の2段階。 −鎖は、遺伝子の鋳型鎖である。まず1回「RNA→RNA」を行うRNA依存性RNAポリメラーゼで、 −鎖が+鎖になった上で、mRNAとしてウイルスタンパク質を指定し、宿主細胞の細胞質のリボソームでタンパク質に翻訳される。 ウイルスRNAの複製は「−鎖→+鎖→ー鎖」の2段階。 ●設問(05滋賀医大) 「HIVはどのポリメラーゼを持つか? 1DNA依存性DNAポリメラーゼ 2DNA依存性RNAポリメラーゼ 3RNA依存性DNAポリメラーゼ 4RNA依存性RNAポリメラーゼ」 ↓ ↓ (考える) ↓ ↓ 解答 3(逆転写酵素のこと) 「●●依存性▲▲ポリメラーゼ」とは●●を鋳型に▲▲を合成する酵素の意味。 ・DNA依存性DNAポリメラーゼ(一般の細胞の核で複製) ・DNA依存性RNAポリメラーゼ(一般の細胞の核で転写) ・RNA依存性DNAポリメラーゼ(逆転写酵素) ・RNA依存性RNAポリメラーゼ(レトロウイルス以外のRNAウイルスが持つ) DNA依存性が一般的なのでDNA依存性という言葉を省略することもあり、 前者2つは普段は単に「DNAポリメラーゼ」「RNAポリメラーゼ」と表記して結構。 ウイルスには「RNA依存性」のポリメラーゼを持つものもある。 |