第21章ウイルス
Baltimore Classificationボルティモア分類
The most commonly and currently used system of virus classification was first developed by Nobel Prize-winning biologist David Baltimore in the early 1970s. In addition to the differences in morphology and genetics mentioned above, the Baltimore classification scheme groups viruses according to how the mRNA is produced during the replicative cycle of the virus.
英語のヒント
現在最も広く使われているウイルス分類体系は、ノーベル賞を受賞した生物学者デイビッド・ボルティモアが、1970年代初頭に初めて開発した。ボルティモア分類は、先に述べた形態と遺伝の違いに加え、ウイルスの複製サイクルでmRNAがどのように作られるかによって、ウイルスを群に分ける。
Group I viruses contain double-stranded DNA (dsDNA) as their genome. Their mRNA is produced by transcription in much the same way as with cellular DNA, using the enzymes of the host cell.
第I群のウイルスは、二本鎖DNA（dsDNA）をゲノムとしてもつ。mRNAは、宿主細胞の酵素を使い、細胞のDNAの場合とほぼ同じ仕方で転写される。
Group II viruses have single-stranded DNA (ssDNA) as their genome. They convert their single-stranded genomes into a dsDNA intermediate before transcription to mRNA can occur.
英語のヒント
第II群のウイルスは、一本鎖DNA（ssDNA）をゲノムとしてもつ。mRNAへの転写が起こる前に、一本鎖ゲノムを二本鎖DNAの中間体へ変換する。
Group III viruses use dsRNA as their genome. The strands separate, and one of them is used as a template for the generation of mRNA using the RNA-dependent RNA polymerase encoded by the virus.
英語のヒント
第III群のウイルスは、二本鎖RNAをゲノムとして使う。2本の鎖が分かれ、その一方を鋳型として、ウイルスにコードされたRNA依存性RNAポリメラーゼがmRNAを作る。
Group IV viruses have ssRNA as their genome with a positive polarity, which means that the genomic RNA can serve directly as mRNA. Intermediates of dsRNA, called replicative intermediates, are made in the process of copying the genomic RNA. Multiple, full-length RNA strands of negative polarity (complementary to the positive-stranded genomic RNA) are formed from these intermediates, which may then serve as templates for the production of RNA with positive polarity, including both full-length genomic RNA and shorter viral mRNAs.
英語のヒント
第IV群のウイルスは、プラスの極性をもつ一本鎖RNAをゲノムとしてもつ。つまり、ゲノムRNAがそのままmRNAとして働ける。ゲノムRNAをコピーする過程では、複製中間体と呼ばれる二本鎖RNAの中間体が作られる。この中間体から、マイナスの極性をもつ全長RNA鎖が複数作られる。これはプラス鎖のゲノムRNAに相補的である。これらの鎖はさらに、プラスの極性のRNAを作る鋳型となりうる。作られるものには、全長のゲノムRNAと、それより短いウイルスmRNAの両方が含まれる。
Group V viruses contain ssRNA genomes with a negative polarity, meaning that their sequence is complementary to the mRNA. As with Group IV viruses, dsRNA intermediates are used to make copies of the genome and produce mRNA. In this case, the negative-stranded genome can be converted directly to mRNA. Additionally, full-length positive RNA strands are made to serve as templates for the production of the negative-stranded genome.
第V群のウイルスは、マイナスの極性をもつ一本鎖RNAゲノムを含む。すなわち、その配列はmRNAに相補的である。第IV群と同じく、二本鎖RNA中間体を使ってゲノムをコピーし、mRNAを作る。この場合、マイナス鎖ゲノムは直接mRNAへ変換できる。さらに、マイナス鎖ゲノムを作る鋳型となる、全長のプラスRNA鎖も作られる。
Group VI viruses have diploid (two copies) ssRNA genomes that must be converted, using the enzyme reverse transcriptase, to dsDNA; the dsDNA is then transported to the nucleus of the host cell and inserted into the host genome. Then, mRNA can be produced by transcription of the viral DNA that was integrated into the host genome.
英語のヒント
第VI群のウイルスは、二倍体、すなわち2コピーの一本鎖RNAゲノムをもつ。このゲノムは、逆転写酵素によって二本鎖DNAへ変換されなければならない。二本鎖DNAはその後、宿主細胞の核へ運ばれ、宿主ゲノムに挿入される。宿主ゲノムに組み込まれたウイルスDNAを転写することで、mRNAを作れる。
Group VII viruses have partial dsDNA genomes and make ssRNA intermediates that act as mRNA, but are also converted back into dsDNA genomes by reverse transcriptase, necessary for genome replication.
第VII群のウイルスは、一部が二本鎖になったDNAゲノムをもち、mRNAとして働く一本鎖RNA中間体を作る。この中間体は、ゲノム複製に必要な逆転写酵素によって、二本鎖DNAゲノムへ戻される。
The characteristics of each group in the Baltimore classification are summarized in Table 21.3 with examples of each group.
ボルティモア分類の各群の特徴を、各群の例とともに表21.3にまとめる。
Baltimore Classification ボルティモア分類 |
|||
|---|---|---|---|
Group 群 |
Characteristics 特徴 |
Mode of mRNA Production mRNAの生成方法 |
Example 例 |
I |
Double-stranded DNA 二本鎖DNA |
mRNA is transcribed directly from the DNA template DNA鋳型から直接mRNAが転写される。 |
Herpes simplex (herpesvirus) 単純ヘルペス（ヘルペスウイルス） |
II |
Single-stranded DNA 一本鎖DNA |
DNA is converted to double-stranded form before RNA is transcribed RNAが転写される前に、DNAが二本鎖へ変換される。 |
Canine parvovirus (parvovirus) イヌパルボウイルス（パルボウイルス） |
III |
Double-stranded RNA 二本鎖RNA |
mRNA is transcribed from the RNA genome RNAゲノムからmRNAが転写される。 |
Childhood gastroenteritis (rotavirus) 小児胃腸炎（ロタウイルス） |
IV |
Single stranded RNA (+) 一本鎖RNA（＋） |
Genome functions as mRNA ゲノムがmRNAとして機能する。 |
Common cold (picornavirus) 普通感冒（ピコルナウイルス） |
V |
Single stranded RNA (-) 一本鎖RNA（−） |
mRNA is transcribed from the RNA genome RNAゲノムからmRNAが転写される。 |
Rabies (rhabdovirus) 狂犬病（ラブドウイルス） |
VI |
Single stranded RNA viruses with reverse transcriptase 逆転写酵素をもつ一本鎖RNAウイルス |
Reverse transcriptase makes DNA from the RNA genome; DNA is then incorporated in the host genome; mRNA is transcribed from the incorporated DNA 逆転写酵素がRNAゲノムからDNAを作る。そのDNAが宿主ゲノムへ組み込まれ、組み込まれたDNAからmRNAが転写される。 |
Human immunodeficiency virus (HIV) ヒト免疫不全ウイルス（HIV） |
VII |
Double stranded DNA viruses with reverse transcriptase 逆転写酵素をもつ二本鎖DNAウイルス |
The viral genome is double-stranded DNA, but viral DNA is replicated through an RNA intermediate; the RNA may serve directly as mRNA or as a template to make mRNA ゲノムは二本鎖DNAだが、ウイルスDNAはRNA中間体を介して複製される。RNAはそのままmRNAとして働くことも、mRNAを作る鋳型として働くこともある。 |
Hepatitis B virus (hepadnavirus) B型肝炎ウイルス（ヘパドナウイルス） |
Section Summary節のまとめ
Viruses are tiny, noncellular entities that usually can be seen only with an electron microscope. Their genomes contain either DNA or RNA—never both—and they replicate either by using the replication proteins of a host cell or by using proteins encoded in the viral genome. Viruses are diverse, infecting archaea, bacteria, fungi, plants, and animals. Viruses consist of a nucleic acid core surrounded by a protein capsid with or without an outer lipid envelope. The capsid shape, presence of an envelope, and core composition dictate some elements of the classification of viruses. The most commonly used classification method, the Baltimore classification, categorizes viruses based on how they produce their mRNA.
英語のヒント
ウイルスは、通常は電子顕微鏡でしか見えない、小さな非細胞性の存在である。ゲノムにはDNAかRNAのどちらかを含み、両方を含むことはない。宿主細胞の複製タンパク質、またはウイルスゲノムにコードされたタンパク質を使って複製する。ウイルスは多様で、古細菌、細菌、菌類、植物、動物に感染する。核酸の芯をタンパク質のカプシドが囲み、その外側に脂質のエンベロープをもつものともたないものがある。カプシドの形、エンベロープの有無、芯の構成は、ウイルス分類の一部の基準を決める。最もよく使われるボルティモア分類は、mRNAをどう作るかによってウイルスを分類する。