ウイルスは、細菌から植物、人間などの動物に至るまで、あらゆる生き物に感染する可能性があります。これらの生物体内に入ると複製し、宿主細胞を使用してウイルス粒子を生成します。
ウイルスの増殖は種によって異なりますが、ウイルスの複製サイクルは、付着、浸透、カプシド除去、生合成、ウイルス粒子の集合、分散の 6 つの主な段階に分けることができます。これらの各手順の概要を参照してください。
–付着:ウイルス粒子は、キャプシドに存在するタンパク質を介して宿主細胞にランダムに付着します。これらのタンパク質は、標的細胞の原形質膜に存在する他のタンパク質と相互作用し、接着を可能にします。
–浸透:この段階では、遺伝物質が宿主細胞に挿入されます。これを達成するために、ウイルスはさまざまな戦略を使用し、核酸の注入、エンドサイトーシス、エンベロープと膜の融合、ウイルス粒子の宿主細胞膜の貫通という 4 つの基本メカニズムを強調します。たとえば、エンベロープを持ったウイルスでは、ウイルス粒子全体が飲み込まれたり、エンベロープが細胞の原形質膜と融合したりすることがあります。
–キャプシドの除去:このプロセスでは、ウイルスの核酸が分離されます。これは、宿主細胞内に存在する酵素によるキャプシドの断片化の結果として起こります。すべてのウイルスがカプシドで細胞に侵入するわけではないため、このステップはすべてのウイルスで起こるわけではありません。たとえば、バクテリオファージは、その遺伝物質を細胞に注入するだけです。
–生合成:これは、感染細胞による転写と翻訳を通じてウイルスの遺伝物質が複製される段階です。これが起こるためには、宿主細胞がそれ自体のタンパク質の合成を中断する必要があります。
–ウイルス粒子の集合:この段階では、カプシドを形成するポリペプチドと核酸の結合を通じて新しいウイルスが形成されます。
–分散:これはウイルス増殖の最終段階であり、形成されたウイルス粒子が最終的に細胞内部から放出されます。この放出は感染細胞の溶解または出芽のいずれかによって起こり、後者の場合はエンベロープを持ったウイルスによって行われます。細胞溶解が起こると、いくつかの出芽が起こると同様に細胞は死滅します。
細胞溶解が起こるとき、ウイルス増殖のプロセスは溶解サイクルと呼ばれることを強調することが重要です。ウイルスの遺伝物質が感染細胞の遺伝物質に組み込まれる、溶原性として知られるサイクルもあります。このサイクルでは、宿主細胞とウイルスからの物質が複製され、ウイルスの遺伝物質を持つ娘細胞が生成されます。数回の複製の後、ウイルス遺伝物質の誘導が起こり、溶解サイクルが始まります。
以下は、溶解および溶原性サイクルの図です。
バクテリオファージには溶解サイクルと溶原性サイクルがあることに注意してください。
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