ウイルス 構造

0 世界で初めて発見されたウイルスは1898年で、動物では口蹄疫ウイルス、植物ではタバコモザイクウイルスが見つけられました。, しかし、ウイルスが小さすぎたため光学顕微鏡ではとらえることができませんでした。そのためウイルス（タバコモザイクウイルス）を初めて見ることができたのは1935年で、電子顕微鏡によって観察されました。, 生き物は細胞を持っていなければならないと決められたため、生物学上ウイルスは生物ではなく単なる物質（物体）とされています。, ウイルスはとてもシンプルな構造をしています。遺伝子情報を持った核酸とそれを包むカプシドというタンパク質できた殻で作られています。, ウイルスを大きく分けると二種類の構造があります。核酸とカプシドのみ持つウイルスを「ノンエンベロープウイルス」と呼び、カプシドの周りにさらにエンベロープという膜を持ったウイルスを「エンベロープウイルス」と呼びます。, エンベロープとは「envelope」で、手紙に入れる封筒のことを指し、そこからが由来です。このエンベロープは、ウイルスが作り出すタンパク質とウイルスが感染した宿主の細胞膜が混在して構成されています。, 核酸とは、DNA(デオキシリボ核酸)とRNA(リボ核酸)があり、それらの遺伝子が親から子へ、細胞から細胞へと伝えていく設計図となっています。（DNAを持つウイルスをDNAウイルスと呼び、RNAを持つウイルスをRNAウイルスと呼びます。）, これらの設計図がなければウイルスの重要な構成要素のタンパク質も作ることができません。, 私たち人間の体には１０万種類を超える違った役割を持ったタンパク質が存在します。タンパク質には触媒の作用があり、自身のタンパク質に変化はないですが、体内で行われる化学反応を促進させる役割があります。（酵素と呼ばれるタンパク質）, 他にも、体外からの病原体から守る役割がある抗体、肌のハリに関係があるコラーゲン、血液中で栄養素を運ぶ物質もタンパク質からできています。, 一方ウイルスには、たくさんのタンパク質があるわけではなく何種類〜1000種類程度で、ウイルスが生存するために必要な最低限度のタンパク質しかもっていません。, ウイルスは自分だけでは増殖することはできません。宿主の細胞の中で増殖する必要があります。その増殖プロセスについて詳しく見ていきましょう。, ウイルスが感染する細胞の表面にウイルスがくっつきます。エンベロープウイルスは表面にくっつくためのタンパク質を持っています。, ノンエンベロープウイルスは、カプシドの表面に宿主細胞膜表面のタンパク質と結合できる部分がありそこに吸着します。, 細胞に吸着した後、その内部へウイルス、またはウイルスのDNA、RNAが入りこみ侵入します。ウイルスそのものが細胞内に取り込んだり（エンドサイトーシス）やエンベロープと細胞膜が合体し（同じ資質二重膜）中にタンパク質と核酸が内部に侵入したりします。, 細胞の仕組みを利用でしか増殖できないため、タンパク質の殻を壊し、ウイルス自体の核酸を細胞質内に放つことを脱穀といいます。, エンベロープウイルスの場合細胞質に存在するリソソーム（タンパク質分解酵素）などを使いカプシドを分解し、中の核酸を細胞内に放っています。, ウイルスのDNAやRNAが持つ遺伝情報をもとにウイルスのタンパク質やDNA、RNA（核酸）を複製してたくさんの子ども（コピー）を作りだすことを合成と呼びます。, 合成にてパーツが作られたあと、組み立てられて、子どもになるために成長していきます。４、５のプロセスが繰り返されて増殖していきます。, 感染した細胞内でウイルスが増殖し細胞の外に飛び出すことを放出と呼びます。この時に細胞が死ぬ場合と殺さず放出される場合があります。細胞を殺していく時には、細胞膜が破れウイルスが一気に飛び出ます。, 他方、細胞を殺さない場合は出芽という方法をとって細胞外に放出します。（殺さないけど大量のウイルスに感染している細胞なのでのちに死ぬ可能性が高い）, エンベロープは細胞膜と同じ脂質二重膜でできていることで、ウイルスはカプシドを細胞膜で覆うようにして細胞の外へ出ていきます。, これらの6つのプロセスを経てウイルスは増殖して次世代に情報を残し生きているのです。, ウイルスは微生物に近いけど違う存在です。無から急に生まれて存在したことは難しいのですが、いったいどのようにしてウイルスが発生したのでしょうか？, もともとウイルスは独立した細胞でしたが、何らかのきっかけで他の細胞の代謝メカニズムや複製を利用して、自らの子供を作る働きのみを残して、の頃位のすべての機能や細胞小器官を失ってしまったのがウイルスという仮説です。, ウイルスの宿主細胞に感染する際に、細胞表面のタンパク質を介して吸着し、侵入するメカニズムをもっていることはもともと細胞だったのならば辻褄が合います。, しかし、他の細胞に依存する生き方は他の細胞がないと増殖することができないということなので、リスクも生ずる。なぜ失ってしまったか、もしくは失おうとしたかは分かりません。, 単細胞生物である細菌は自分が持っているDNAとは別に、独立して複製する環状DNAを持っています。, また、植物細胞の中にも自己複製するRNAがあります。このような自己複製分子細胞から細胞へ移動する場合もあり、そうしたものが細胞の中の遺伝子を取り込み、やがてウイルスへと「進化」したのではないかという仮説です。, １、２と異なり細胞が前提として派生したのがウイルスという仮説でしたが、３つ目は、細胞とウイルスがそれぞれ別個に誕生したという仮説です。, 細胞が誕生する以前の世界では、自己複製するRNAが複製を繰り返していたという説があります。その中で、RNAがタンパク質でできた殻（カプシド）に包まれたウイルスが誕生したのではないか。, しかし、この仮説は、細胞に依存して増殖するメカニズムを説明することが難しいのです。, これらを追求するためにはまだ発見されていないウイルスに対しても研究していく必要があります。それらの構造や性質を知り探求していくことで、いずれ解明することができるかもしれません。, ウイルスは目に見えないからどこかに隠れて私たち人間に感染する機会を伺っているのでしょうか？実は、ウイルスはどこにでもいるはずなのです。（実際に見えるわけではないので）, 空気中、食品の中、飲み物などどこにでもいる可能性が高いのです。しかし、ウイルスの大半は病原性があるわけではないので、神経質になりすぎる必要はありません。, ウイルスが一番多い場所はどこだと思いますか？それは、生物と同じで海の中と言われています。新しい種類のウイルスも海から発見されています。, 科学誌「ネイチャー」によると、海水1ml当たり約1,000万もウイルスがいると発表されています。（ほとんどが細菌を食べるバクテリオファージと述べられています）, 参考：Nature「High abundance of viruses found in aquatic environments」, また、カナダのブリティッシュ・コロンビア大学の研究者たちは、地球の大気境界層下を飛び回るウイルスの数を測定し、どれだけ多くのウイルスが上層大気から地表に落下しているか調べした。, その結果、毎日2.6億〜70億個/㎡のウイルスが地球の大気境界層より地表に降り注いでいることが判明しました。同じく、細菌に関しても300万〜8000万個/㎡は落ちてきているということです。, 細菌に比べてウイルスは小さい分空気に乗って遠くに飛ばされ、堆積するスピードも9倍~461倍ほど早いそうです。, 引用：Nature「Deposition rates of viruses and bacteria above the atmospheric boundary layer」, もちろん、全てのウイルスや細菌が人に対して病気をもたらすものではありませんし、体内に侵入してきても体内の免疫機構が常時守ってくれますのでご心配は無用です。, ウイルスは生物ではないですが、生物に近い存在で、私たちの身の回りにたくさんいますし、触れ合っています。, 基本的には病原性のあるウイルスは少ないですが、人間の細胞を利用して増殖するウイルスにはワクチンやウイルス除去するスプレーなどを活用して身を守りましょう！（病原性がなければ全く人体に無害ですのでご安心を！）, 他の感染症と異なり、性感染症は１対１で増えていきます。効率よく感染できないため、宿主に侵入すると免疫に負けないように進化（生き残った）したウイルスが多いです。自分が生き残っていくために宿主に病的症状が出にくく重症になるケースは少なくないです。（エイズは例外です）, 私たちが暮らす21世紀は新型のインフルエンザや進化したウイルス・菌と人類は戦っていかなければいけません。SARS、MARSどちらもコロナウイルスという風邪の原因になる今まで注目されていなかったウイルスですが、遺伝子が少し変化するだけで強毒性（致死性）を持ってしまいました。, 世界の人口が7４億人に達し、人口が等比数列的に増えている２１世紀に生きる私たちは、都市部に住み人口密度がより高くなり、村集落から都市部の交流が活発化し、さらに電車や飛行機などの交通機関が発達し、世界は狭くなりました。その結果、感染者が多くなりその人たちが縦横無尽に移動することで世界各国へエボラウイルスが拡散してしまいました。, 私たちだって先人同様新型のウイルスや細菌、もしくはまだ知らないだけで死亡の原因となっている「なにか」に直面する、しているのかもしれません。感染症を防ぐためには、様々な予防法を組み合わせて行うことで感染するリスクを下げると同時に、原因についての知識を身につけることによって行動が変わってきます。, 私たちには菌やウイルスに対する生体防御機能が備わっています。そのおかげでそれらをやっつけて健康に保っています。免疫を高める手段としてワクチン接種が挙げられます。生ワクチンと不活化ワクチンの免疫の作り方の違いを含めてご紹介したいと思います。, マラリアが流行している地域では、鎌状赤血球症傾向の人は、鎌状赤血球貧血症の人や正常な遺伝子を持つ人よりも高確率で生き残ることができ、子孫を残すことができやすくなります。生き物は、環境に適した生態や能力を獲得していきます。, 流行するシーズンとしてはインフルエンザとは異なります。インフルエンザシーズンが終わりかけた早春から初夏にかけて流行します。風しんは飛沫感染が主な感染経路なので、くしゃみやせきなど花粉のシーズンも被ります。風しんは、インフルエンザと比べても2〜4倍ほど感染力が強いと言われています。, 初期症状だけでは、風邪なのかインフルエンザなのか判断がつきにくい細菌性感染症です。軽度であれば、適切に処置すれば完治もはやいですがが、重症化すると死に至る可能性や後遺症を残す肺炎、喉頭蓋炎、２種類の髄膜炎などをご紹介しました。, 医療従事者や幼保園の先生たちは麻疹の感染リスクが他の人よりも高いため１度十分な抗体があるか検査をうけた方がいいです。検査自体の値段は数千円ですみ、自治体によっては無料の場合もあります。地域の保健所のホームページを確認してみてください。万が一先生からの感染源であった場合その幼保園の責任になります。, 定住すると糞便などに触れる機会が多くなるためそこから感染症が蔓延する可能性が高くなります。そのような感染症は、糞便に含まれる寄生虫から引き起こされ、再度人の中に侵入し感染するサイクルを確立します。農業によって得た作物は翌年のために貯蔵するためにそれを狙ったネズミや小動物の餌となります。, 補足：バクテリオファージはこのプロセスはありません。直接DNAを注入しているからです。, エンベロープとは「envelope」で、手紙に入れる封筒のことを指し、そこからが由来です。, 生物と同じで海の中と言われています。新しい種類のウイルスも海から発見されています。, Nature「High abundance of viruses found in aquatic environments」, Nature「Deposition rates of viruses and bacteria above the atmospheric boundary layer」.

ウイルスには、動物や植物などの真核生物に感染するものの他に、原核生物である細菌に感染するものも存在する（細菌ウイルス）。 ウイルスの構造 ウイルスは、 dna か rna のどちらかの 核酸 と、それを包む タンパク質の殻 とで構成されている。 0000130897 00000 n 0000013370 00000 n

で治療することが出来る場合が多いです。, 「喉が痛い」「お腹が痛い」「眼がかゆい」と ウイルスは大きく分けて、遺伝子の構造の違いという観点からは、DNAウイルスとRNAウイルスと呼ばれる二つのグループへと分けられることになるのに対して、, ウイルス粒子の構造の違いという観点からは、エンベロープウイルスとノンエンベロープウイルスと呼ばれる二つのグループへと分けられることになります。, それでは、こうしたエンベロープウイルスとノンエンベロープウイルスと呼ばれる二つのウイルスのグループには具体的にどのような特徴の違いがあると考えられ、, それぞれのウイルスのグループに分類される代表的なウイルスの種類としては、どのようなウイルスの名前が挙げられることになると考えられることになるのでしょうか？, こうしたエンベロープウイルスとノンエンベロープウイルスと呼ばれる二つのウイルスのグループにおける特徴の違いは、一言でいうと、, エンベロープと呼ばれる脂質性の膜構造を持っているかどうかによって区別されることになると考えられ、, エンベロープウイルスの場合は、ウイルス粒子の表面がこうしたエンベロープと呼ばれるもともとは宿主細胞の生体膜に由来する脂質膜によって覆われているのに対して、, ノンエンベロープウイルスの場合は、そうしたエンベロープと呼ばれる膜構造が存在せず、カプシドと呼ばれるタンパク質の殻がむき出しの状態になった比較的単純な粒子構造をしていると考えられることになります。, 前者のエンベロープウイルスは、こうしたエンベロープと呼ばれる脂質膜が破壊されてしまうと感染性を失うことになるため、エンベロープを溶かすことができる石けんなどの界面活性剤やアルコールなどの一般的な薬剤によって容易に消毒することができるのに対して、, 後者のノンエンベロープウイルスは、そうしたエンベロープと呼ばれる膜構造を持たない分、かえって、そうした界面活性剤やアルコールなどの一般的な薬剤への耐性が強いウイルスが多く、感染に失活化させるためには次亜塩素酸ナトリウムなどの比較的特殊な薬剤を用いることが必要であるケースが多いと考えられることになります。, こうしたエンベロープウイルスにおけるエンベロープと呼ばれる膜構造は、人間の体内へと侵入した際に、宿主となる細胞の細胞膜に融合するとによってウイルスの遺伝子をより効率的な形で細胞内へと送り込む、あるいは、宿主となる生物の側の免疫システムを回避するといったウイルスの感染と増殖を有利にする様々な働きをすることになるため、, 後述するように、こうしたエンベロープウイルスと呼ばれるウイルスのグループには、エボラウイルスやマールブルグウイルスあるいは天然痘ウイルスやHIVウイルスなどといった致死性の高い危険なウイルスの種類も数多く含まれることになるのです。, それでは、こうしたエンベロープウイルスとノンエンベロープウイルスと呼ばれる二つのウイルスのグループには、それぞれ具体的にどのようなウイルスの種類が分類されることになるのかというと、, 前者のエンベロープウイルスと呼ばれるウイルスのグループに分類される代表的なウイルスの種類としては、, 冬場に流行するインフルエンザの原因となるインフルエンザウイルスや、咳かぜの原因となるコロナウイルス、, さらには、そうしたコロナウイルスの強毒株にあたるSARSコロナウイルスやMERSコロナウイルスや2019新型コロナウイルスなどといった呼吸器系の症状を引き起こすウイルスの種類が挙げられることになるほか、, ヘルペスウイルスやB型肝炎ウイルス、麻疹（はしか）の原因となる麻疹ウイルスや、おたふく風邪の原因となるムンプスウイルス、, さらには、エボラ出血熱の原因となるエボラウイルスや、マールブルグ熱の原因となるマールブルグウイルス、エイズ（後天性免疫不全症候群）の原因となるHIVウイルスや天然痘ウイルスといったウイルスの種類もこうしたエンベロープウイルスと呼ばれるウイルスのグループに分類されることになります。, 後者のノンエンベロープウイルスと呼ばれるウイルスのグループに分類される代表的なウイルスの種類としては、, のど風邪や流行性角結膜炎の原因となるアデノウイルスや、急性胃腸炎や食中毒の原因となるノロウイルスやロタウイルスといったウイルスの種類が挙げられるほか、, 子宮頸がんの原因となるヒトパピローマウイルスやA型肝炎ウイルス、さらには、タバコなどの葉にモザイク状の斑点をつくる植物の感染症であるタバコモザイク病の原因となるタバコモザイクウイルスなども、広い意味ではこうしたエンベロープと呼ばれる膜構造を持たないノンエンベロープウイルスに分類されることになると考えられることになるのです。, 次回記事：エンベロープウイルスの大きさはどのくらいなのか？代表的な35種類のエンベロープウイルスウイルスの大きさの比較, 前回記事： エンベロープウイルスとノンエンベロープウイルスはどちらの方がより危険で強力なのか？外界での生存力と病原性の高さの違い. Copyright (C) 2020 TANTANの雑学と哲学の小部屋 All Rights Reserved. 0000156043 00000 n )���X�%�hy�M��lT]��y? 56 0 obj <> endobj 0000014955 00000 n 0000155745 00000 n ものです。, 1um（マイクロメートル）＝1nmの1000倍で、 0000131192 00000 n

0000180992 00000 n 細胞の中で（その場で） 2. に健康を害するものばかりではありません。, もちろん食中毒騒ぎが起こった時などは、食材 ことができます。. 0000003946 00000 n 病院を受診した際、抗生物質が処方されるのは ウイルス球体の周りにはエンベローブと呼ばれる脂質二重膜があり、この膜に突き刺さる形で、スパイクタンパク質が存在します。スパイクタンパク質は、ウイルス粒子の最も外側の構造ですから、感染するときに真っ先に相手に触れる構造です。 増殖します。, ヘルペス、ノロ、ロタなど、よく耳にする

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