マインドマップギャラリー 微生物学ウイルス
ウイルス粒子(ビリオン)、植物ウイルス、昆虫ウイルスの形態構造、ウイルスの増殖、ウイルスとその特徴などを主な内容とするウイルスに関するマインドマップです。
2024-03-03 01:11:54 に編集されましたウイルス
ウイルスとその特徴
定義: 核酸とタンパク質から構成される偏性細胞内寄生性非細胞微生物の一種。
ウイルスの特徴
小型(nmレベル:バクテリアフィルター通過可能)
細胞構造はなく、核酸とタンパク質で構成される
生細胞に偏性寄生(生産性酵素系やタンパク質合成系はなし)、成長はなく増殖のみ(分子複製、成分集合)
インビトロ条件下では非生きた高分子の形態(潜在的に感染性があり、生細胞における増殖、遺伝、突然変異、進化の特徴を示す)
一般的な抗生物質には感受性がないが、インターフェロンには感受性がある
ウイルスグループ
真のウイルス (タンパク質と核酸)
サブウイルス
ウイロイド(RNA)
サテライトウイルス、サテライト核酸(RNA)
プリオン(タンパク質)
ウイルス粒子(ビリオン)の形態構造
定義: 感染活動を有する成熟ウイルス個体
形態的特徴
形状
棒状または糸状(植物ウイルスでより一般的)
多面体または球体(動物ウイルスおよび真菌ウイルスでより一般的)
オタマジャクシの形状 (バクテリオファージでより一般的)
サイズ
測定単位:nm
ウイルス粒子の大きさは約10~400nm
構造と構成
裸のウイルス
ヌクレオカプシド
カプシド
構成: カプソメリンサブユニットによって組み立てられる
機能: 核酸を保護する
構造
螺旋対称性
ロッドの長さは 300nm、幅は 15nm、中空の内径は 4nm です。
カプシド: 2130 カプソメア (各カプソメアには 158 アミノ酸が含まれる)、130 回転のヘリックス
核酸: ssRNA (6390 ヌクレオチド)、3 アミノ酸ごとにキャプソメアと結合し、キャプシド空洞内でコイル状に形成されます。
正二十面体対称性
20 面、12 コーナー、30 辺
複合対称性
ヘッド: 正二十面体対称カプシド
テール: 螺旋対称カプシド
芯
組成: 核酸
タイプ
DNA
一本鎖 (ss) または二本鎖 (ds)、環状または直鎖
RNA
ss または ds; プラス鎖 ( ) またはマイナス鎖 (-)。
エンベロープウイルス
ヌクレオカプシド
封筒
定義: 一部のウイルスのヌクレオカプシドのリポタンパク質の外側膜
化学組成: 脂質、タンパク質、糖タンパク質
ほとんどのエンベロープウイルスは球形または多形ですが、ポックスウイルスはレンガ形です。
機能: ウイルスの構造を維持、ウイルスのヌクレオカプシドを保護、感染を吸収
ウイルスの増殖
定義: ウイルスが宿主細胞に感染した後、ウイルス核酸が細胞に入り、複製および発現し、ウイルス成分を合成し、子孫ビリオンを組み立て、特定の方法で細胞外に放出します。
増殖過程(ファージを例に)
毒性バクテリオファージ
宿主細菌の感染は細菌細胞の破裂と死を引き起こします
プロセス
吸着
バクテリオファージは、吸着タンパク質によって特異的に認識され、宿主細菌細胞上の受容体に結合します。
侵入する
構成刺激 - 尾フィラメント - 尾板 - 尾鞘の変形 - 尾管が宿主細胞に入り、ファージ核酸が細胞に注入される
生合成
プロセス: ファージゲノムが侵入し、宿主細胞の代謝を変化させます。ウイルスは、細胞から提供される場所、エネルギー、および原材料を使用して、ウイルス核酸とタンパク質核酸の複製を完了します。
発現タイミング:発現初期~発現中期(核酸複製)~発現後期
組立(セルフオーダー組立)
解放された
プラーク: バクテリオファージは継続的かつ繰り返し宿主細菌細胞に感染して溶解し、その結果細菌叢上に肉眼で見える透明なプラークが形成されます。
温帯性バクテリオファージ
定義: 宿主細菌の感染は一般に細菌の破裂や死を引き起こさず、ほとんどの細胞は正常に増殖します。
例: 大腸菌に感染するラムダファージ
プロセス
吸着
侵入する
溶原性サイクル(バクテリオファージ(プロファージ)から感染した細菌(溶原性細菌)の遺伝子への遺伝子の挿入)
統合する
同期レプリケーション
統合する
溶解サイクル(溶原性細菌の自発的または特定の条件下での誘導された溶解)
生合成
組み立て
解放された
植物ウイルスと昆虫ウイルス
昆虫ウイルス
昆虫に感染して体内に生息するウイルス
寄生昆虫:鱗翅目、膜翅目、鞘翅目、半翅目、神経翅目、毛翅目、昆虫
タイプ
封入体: 宿主細胞の細胞質または核におけるウイルス粒子の蓄積によって形成される構造
昆虫細胞の核内の封入体 - 核多角体病ウイルス (NPV)
昆虫細胞の細胞質内の封入体—形質多角体病ウイルス(CPV)
昆虫細胞の核または細胞質内の封入体 - グラニューロウイルス
非封入体ウイルス
植物ウイルス
植物細胞に寄生する。ほとんどの種子植物はウイルス性疾患にかかりやすい
宿主植物:イネ科、ウリ科、マメ科、アブラナ科、バラ科植物
ウイルス感染症の症状
葉色が斑になって枯れている
葉は黄緑、黄色、赤
変形:葉の丸まり、葉の縮み、縮小、密集、矮小化など。
応用
防虫生物農薬
殺虫特性:高い特異性、強力な拡散性、高い毒性、長期持続性、環境への汚染がなく、人体や動物に対して安全です。
自発的、誘導的溶解
誘導溶解: 適切な量の物理的および化学的要因 (紫外線、光線、化学的変異原、マイトマイシン C など) が溶原性細菌の大規模な溶解を誘導します。
自発的溶解: 非常に少数の溶原性細菌内の軽度のファージは、自発的に崩壊して宿主細菌細胞を溶解します。非常に低い切断頻度