生物学for Non-Majors I

学んだように、ウイルスはどの宿主とどの細胞に感染するかについて非常に特異的であることが多い。 ウイルスのこの特徴は、地球上の生命の一つまたはいくつかの種に固有のものになります。 一方、地球上には非常に多くの異なる種類のウイルスが存在し、ほぼすべての生物には細胞に感染しようとする独自のウイルスセットがあります。 最も小さくて最も単純な細胞、原核生物の細菌でさえ、特定の種類のウイルスによって攻撃される可能性があります。 細菌を標的とするウイルスはバクテリオファージとして知られている。

バクテリオファージは、溶解サイクルと溶解生成サイクルの両方を有する。 溶解サイクルでは、ファージは宿主細胞を複製し、溶解する。 溶解生成サイクルでは、ファージDNAは宿主ゲノムに組み込まれ、そこでそれが次の世代に渡されます。 ファージDNAが宿主細胞ゲノムに組み込まれるとき、それはプロファージと呼ばれます。 飢餓や有毒な化学物質への暴露などの環境ストレス要因は、prophageを消費して溶解サイクルに入る可能性があります。p>

図1. より大きな画像をクリックしてください

動物ウイ 非エンベロープまたは「裸の」動物ウイルスは、2つの異なる方法で細胞に侵入する可能性があります。 ウイルスのカプシドの蛋白質が宿主細胞の受容器に結合すると同時に、ウイルスは受容器仲介されたendocytosisの正常な細胞プロセスの間に小胞によって 非エンベロープウイルスによって使用される細胞浸透の別の方法は、カプシドタンパク質が受容体に結合した後に形状変化を受け、宿主細胞膜にチャネ 次いで、ウイルスゲノムは、多くのバクテリオファージによって使用されるものと同様の方法で、これらのチャネルを介して宿主細胞に「注入」される。 エンベロープされたウイルスはまた、受容体に結合した後に細胞に入る2つの方法を有する：受容体媒介エンドサイトーシス、または融合。 多くのエンベロープウイルスは、いくつかの非エンベロープウイルスと同様の方法で受容体媒介エンドサイトーシスによって細胞に入る。 一方、融合はエンベロープされたビリオンでのみ起こる。 HIVを含むこれらのウイルスは、エンベロープに特殊な融合タンパク質を使用して、エンベロープを細胞の原形質膜と融合させ、ウイルスのゲノムおよびカプシドを細胞の細胞質に放出する。

彼らのタンパク質を作り、そのゲノムをコピーした後、動物ウイルスは新しいビリオンの組み立てを完了し、細胞を終了します。 我々はすでにHIVの例を使用して議論してきたように、包まれた動物ウイルスは、彼らが自分自身を組み立てるように細胞膜から発芽し、その過程で細胞の原形質膜の一部を取ることができます。 一方、ライノウイルスのような非エンベロープウイルスの子孫は、溶解またはアポトーシスのシグナルが存在するまで感染細胞に蓄積し、すべてのビリオンが一緒に放出される。

動物のウイルスは、ヒトの様々な疾患に関連しています。 そのうちのいくつかは徴候が免疫組織によってボディからのウイルスの除去および伝染からの終局の回復に先行している短い期間の間ますます 急性ウイルス性疾患の例は、一般的な風邪およびインフルエンザである。 他のウイルスは、単純ヘルペスウイルスのように、断続的な症状のみを引き起こすのに対し、このようなC型肝炎を引き起こすウイルスなどの長期 いくつかのケースではマイナーな小児疾患roseolaを引き起こす可能性がありますヒトヘルペスウイルス6および7のようなまだ他のウイルスは、多くの場合、

C型肝炎感染症では、ウイルスは肝細胞で増殖して再生し、低レベルの肝障害を引き起こす。 損傷は感染させた個人が頻繁に感染している、多くの伝染は静脈内の薬剤の使用のような危険率の患者の定期的な血の仕事によってだけ検出され 一方、ウイルス性疾患の症状の多くは免疫応答によって引き起こされるため、症状の欠如はウイルスに対する弱い免疫応答の指標である。 これはウイルスが免疫組織によって除去を脱出し、幾年もの間個人で、慢性のウイルスの病気として知られているものがの子孫のビリオンの低レベ このウイルスによる肝臓の慢性感染は、最初の感染から30年後に肝臓癌を発症する可能性がはるかに高くなります。

すでに議論したように、単純ヘルペスウイルスは、数ヶ月、さらには数年の間、神経組織の潜伏状態にとどまることができます。 ウイルスは組織内に「隠れ」、ウイルスタンパク質があればほとんど作らないため、免疫応答が作用することはなく、ウイルスに対する免疫は徐々に低下 さまざまなタイプの物理的な、心理的な圧力を含むある特定の条件の下で、潜伏単純ヘルペスウイルスは再活性化され、病気と関連付けられる損害を引 ビリオンが皮で作り出され、ウイルス蛋白質が総合されれば、免疫応答は皮のウイルスの破壊によって再度刺激され、数日の皮膚病変を解決します。 このタイプの複製サイクルの結果として、ウイルスが生命のために神経組織に残っていても、冷たい傷および性器ヘルペスの発生の出現は断続的に 潜伏感染は、水痘を引き起こす水痘帯状疱疹ウイルスを含む他のヘルペスウイルスと同様に一般的である。 小児期に水痘に感染した後、水痘-帯状疱疹ウイルスは長年潜伏したままで、成人で再活性化して「帯状疱疹」として知られる痛みを伴う状態を引き起こ

(a)水痘帯状疱疹、水痘を引き起こすウイルスは、この透過電子顕微鏡写真で目に見える包まれた二十面体カプシドを持っています。 その二本鎖DNAゲノムは宿主DNAに組み込まれ、潜伏後に（b）帯状疱疹の形で再活性化することができ、しばしば発疹を示す。 （クレジットa: Dr.Erskine Palmer,B.G.Martin,CDC;credit b:modification of work by”rosmary”/Flickr;Scale-bar data from Matt Russell)

図3. HPV、またはヒトパピローマウイルス（クレジット：modification of work by NCI、NIH;Scale-bar data from Matt Russell）

上記のC型肝炎ウイルスを含むいくつかの動物感染ウイルスは、発 これらのウイルスは、調節されていない細胞増殖（癌遺伝子）を刺激する遺伝子を導入するか、または細胞増殖を阻害する遺伝子の発現を妨害するこ 発癌性ウイルスは、DNAまたはRNAウイルスのいずれかであり得る。

ウイルス感染に関連することが知られている癌には、ヒトパピローマウイルス（HPV）による子宮頸癌、B型肝炎ウイルスによる肝臓癌、T細胞白血病、および

HPV、またはヒトパピローマウイルス（図3に見られるように）は、この透過型電子顕微鏡写真に見える裸の二十面体カプシドと、宿主DNAに組み込まれている二本鎖DNAゲノムを有する。 性感染しているウイルスは発癌性であり、子宮頸がんにつながる可能性があります。

植物ウイルス

植物ウイルスは、他のウイルスと同様に、DNAまたはRNAのコアを含んでいます。 あなたはすでにこれらの1つ、tobacco mosaicウイルスについて学んだことがあります。 植物は細胞を保護するための細胞壁を持っているので、これらのウイルスは、動物ウイルスで見られるように宿主細胞に入るために受容体媒介性エンドサイトーシスを使用しません。 多くの植物ウイルスが植物から植物に移されるためには、ウイルスが新しい宿主に入ることを可能にするために、植物の細胞のいくつかへの損傷 この損傷は、多くの場合、天候、昆虫、動物、火災、または農業や造園のような人間の活動によって引き起こされます。 さらに、植物の子孫は親植物からウイルス性疾患を継承する可能性があります。 植物ウイルスは、感染した植物の樹液との接触を通じて、昆虫や線虫などの生物によって、そして花粉を通して、様々なベクターによって伝達され得る。 植物ウイルスが異なる植物間で転送される場合、これは水平伝達として知られており、親から継承される場合、これは垂直伝達と呼ばれます。

ウイルス性疾患の症状は、ウイルスとその宿主によって異なります（下の表を参照）。 一つの一般的な症状は、過形成、ゴールとして知られている植物腫瘍の出現を引き起こす細胞の異常な増殖です。 他のウイルスは、植物の葉に形成不全、または細胞増殖の減少を誘発し、薄く黄色の領域を出現させる。 さらに他のウイルスは、細胞壊死として知られるプロセスである植物細胞を直接殺すことによって植物に影響を与える。 植物ウイルスの他の症状には、奇形の葉、植物の茎の黒い縞、茎、葉、または果実の変化した成長、および葉に見られる円形または線形の変色領域であるリングスポットが含まれる。p>

植物ウイルスは、作物の成長と発達を深刻に混乱させ、食糧供給に大きな影響を与える可能性があります。 彼らは世界的に貧しい作物の品質と量を担当しており、毎年大きな経済的損失をもたらす可能性があります。 その他のウイルスは、造園で使用される植物を損傷する可能性があります。 農業の食糧植物に感染するあるウイルスはトマトの斑点を付けられた萎凋病のウイルス、豆の共通のモザイクウイルスおよびきゅうりのモザイク 造園のために使用される植物では、最も一般的なウイルスの二つは、牡丹のリングスポットとローズモザイクウイルスです。 それぞれを詳細に議論するにはあまりにも多くの植物ウイルスがありますが、豆の一般的なモザイクウイルスの症状は、豆の生産を低下させ、非生産的な植物を発育させます。 観賞用のバラでは、バラのモザイク病は、植物の葉に波状の黄色の線と色の斑点を引き起こす。

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