ウイルス総まとめ~インフルエンザはなぜ毎年流行るのか?

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今回は「ウイルス」について学習します。

真核生物・細菌について学びたい方はこちら

ウイルスとは?微生物とは?

以前にも書きましたが、ウイルスは原義(初めの定義)での微生物ではありません。

厳密な意味での「生物」ではないのです。

なぜなら、自己増殖ができないから.....(ゲノムとタンパクのみはある)

宿主の細胞を使うことで、増殖が可能です。

大きさもかなり小さく、細菌よりはるかに小さいです。

今回学習する「ウイルス」はそれだけ小さく、代謝も変わり者であると認識しておいてください!

ウイルスの基本構造

ウイルスは

  • 核酸(DNAまたはRNA)
  • カプシド(核酸を保護するタンパクの殻)
  • エンベロープ(脂質二重膜) と 膜たんぱく (無いものも)

で構成されています。それぞれについて見ていきましょう。

核酸について

核酸はDNAもしくはRNAです。ここで分類がなされます。

  • 核酸がDNAのものをDNAウイルス
  • 核酸がRNAのものをRNAウイルス

と言います。

DNAウイルス

DNAウイルスとはDNAを核酸とするウイルスのことです。2本鎖のDNAが多いです。

(例外に

  • 一本鎖のパルボウイルス
  • 不完全環状二本鎖のB型肝炎ウイルス

 があります)

宿主の細胞核に寄生し、宿主の細胞の複製・転写酵素で増殖します。

DNAウイルスHPV/りんご病/ヘルペス 

RNAウイルス

RNAウイルスについては少し複雑です。

RNAウイルスはDNAウイルスと反対に、RNAをゲノムとするウイルスですが、

の二種類があります。

(ここから10行ほど、専門的なお話になります。ご容赦ください。その下に、「インフルエンザはなぜ流行るのか?」について書いてあります。)

プラス鎖RNA

ウイルスのゲノムRNAはmRNAに同じです。

核酸に感染して、mRNAとして機能します。

増殖の際には、まず、プラス鎖RNAにより、転写によりRNAポリメラーゼを作ります。このRNAポリメラーゼはプラス鎖RNAから、マイナス鎖RNAを作ります。さらにこのマイナス鎖RNAからプラス鎖RNAを作り、増殖していきます。

プラス鎖RNAから、翻訳により、タンパクが合成されます。

1本鎖・プラス鎖RNAウイルス・ポリオ・手足口病・デング熱・風疹・ノロウイルス

マイナス鎖RNA

ゲノムはmRNAと相補的な配列です。

つまり、mRNAとしては働きません。

遺伝子発現のためには、RNAからRNAへの転写が必要です。

ウイルスはRNA依存性RNAポリメラーゼを持ちます。

増殖の際には、マイナス鎖RNAは、ウイルスが元々もっていたRNAポリメラーゼにより、プラス鎖RNAを作ります。

更にここからポリメラーゼにより、マイナス鎖RNAができます。また、プラス鎖DNAから、タンパクが作られます。

ここまで、多少難しいです。(後々、図など書き加えます。ご了承ください。)

1本鎖・マイナス鎖RNAウイルス・インフルエンザ・おたふく・エボラ

インフルエンザはなぜ毎年流行るのか?

インフルエンザはウイルスです。インフルエンザウイルスはRNAウイルスです。

RNAはDNAより、変化をきたしやすいです。(人間の体はDNAでできています。DNAが変異を起こすと、がんになることがあります。一方で、通常とは違う個体に「進化する」可能性も秘めてはいます。)

そんなわけで、RNAウイルスは、変化しやすいです。

そのため、毎年毎年、インフルエンザウイルスは、形を変えて、登場します。

ポケッ〇モンスターで例えますと、ウイルスが

  • ある年は水タイプで、
  • ある年はほのおタイプで、
  • ある年は草タイプで出てくる

みたいな感じです。

毎年毎年違う形で出てくるので、体も対応が難しかったり、ワクチンが毎年必要になったりします。

そんなわけで、インフルエンザは毎年よく流行してしまうのです。

ウイルスの基本情報(まとめ)

「ウイルスは核酸とカプシド(拡散を保護するタンパク質の殻)」が基本構造です。

そこに、「脂質二重膜のエンベロープ+膜たんぱく」がさらに周りを覆っているときもあります。

核酸は主に2本差鎖のDNAウイルスと主に1本鎖のRNAウイルスがあります。RNAウイルスの方が変異しやすいのでした。(インフルエンザウイルスなど)

ウイルスの分類と各論

・RNAウイルスとして

  • 1本鎖プラス鎖RNAウイルス
  • 1本鎖マイナス鎖RNAウイルス
  • 2本鎖RNAウイルス
  • 逆転写酵素を持つウイルス

・DNAウイルス

このような分類がなされています。

RNAウイルス

1本鎖プラス鎖RNAウイルス

1本鎖・プラス鎖RNAウイルス・ポリオ・手足口病・デング熱・風疹・ノロウイルス

  • ピコルナウイルス科
  • カリシウイルス科
  • アストロウイルス科
  • トガウイルス科
  • フラビウイルス科
  • ヘペウイルス科
  • コロナウイルス科

1本鎖マイナス鎖RNAウイルス

1本鎖・マイナス鎖RNAウイルス・インフルエンザ・おたふく・エボラ

  • オルソミクソウイルス科
  • パラミクソウイルス科
  • ニューモウイルス科
  • ラブドウイルス科
  • アレナウイルス科
  • フィロウイルス科
  • ブニヤウイルス科
2本鎖RNAウイルス
  • レオウイルス科
逆転写酵素を持つウイルス
  • レトロウイルス科
  • ヘバドナウイルス科

DNAウイルス

DNAウイルスHPV/りんご病/ヘルペス

  • ポックスウイルス科
  • ヘルペスウイルス科
  • アデノウイルス科
  • ハプローマウイルス科
  • ポリオーマウイルス科
  • パルボウイルス科