ボルチモアの分類
David Baltimoreによって開発されたボルチモア分類は、ウイルスのファミリー(ゲノムのタイプ(DNA、RNA、一本鎖(ss)、二本鎖(ds)など)に応じて)をグループ化するウイルス分類システムです。レプリケーションの方法。
分類
ウイルスをゲノムに従って分類すると、特定のカテゴリのウイルスはほぼ同じように動作します。これにより、さらに研究を進める方法が示されます。ボルチモアの7つのクラス:
- I: dsDNAウイルス (例:アデノウイルス、ヘルペスウイルス、ポックスウイルス)
- II: ssDNAウイルス (+ストランドまたは「センス」)DNA(パルボウイルスなど)
- III: dsRNAウイルス (例:レオウイルス)
- IV: (+)ssRNAウイルス (+鎖またはセンス)RNA(例:ピコルナウイルス、トガウイルス)
- V: (−)ssRNAウイルス (−鎖またはアンチセンス)RNA(オルソミクソウイルス、ラブドウイルスなど)
- VI: ssRNA-RTウイルス (+鎖またはセンス)ライフサイクル中のDNA中間体を含むRNA(レトロウイルスなど)
- VII: dsDNA-RTウイルスライフサイクルにおけるRNA中間体を含む DNA(ヘパドナウイルスなど)
グループI:二本鎖DNAウイルス
これらのタイプのウイルスは、複製する前にホストニュークリアスに入る必要があります。さらに、これらのウイルスは、ウイルスゲノムを複製するために宿主細胞ポリメラーゼを必要とするため、細胞周期に大きく依存しています。適切な感染と子孫の生産には、複製中に細胞のポリメラーゼが活性化しているため、細胞が複製中であることが必要です。ウイルスは細胞を強制的に細胞分裂させるように細胞を誘導し、それが細胞の形質転換を引き起こし、最終的には癌になる可能性があります。例には、ヘルペスウイルス科、アデノウイルス科、およびパポバウイルス科が含まれます。
クラス1ウイルスが核内で複製されないよく研究された例が1つだけあります。それは、脊椎動物に感染し、天然poウイルスを含む高病原性ウイルスであるポックスウイルスファミリーです。
mRNAは、宿主のRNAポリメラーゼIIを使用してウイルスDNAから定期的に転写されます。これにより、2種類のmRNAが生成されます。1)ウイルスDNAの合成前に転写される初期mRNA、および2)子孫DNAから転写される後期mRNA。
グループII:一本鎖DNAウイルス
このカテゴリのウイルスには、Anelloviridae、Circoviridae、およびParvoviridae(脊椎動物に感染)、GeminiviridaeおよびNanoviridae(植物に感染)、およびMicroviridae(原核生物に感染)が含まれます。それらのほとんどは環状ゲノムを持っています(パルボウイルスは唯一の既知の例外です)。真核生物に感染するウイルスは、主に核内で複製します。通常、ローリングサークルメカニズムを介して、プロセス中に二本鎖DNA中間体を形成します。流行しているが無症候性のヒトアネロウイルスは、輸血感染ウイルス(TTV)と呼ばれ、この分類に含まれます。
グループIII:二本鎖RNAウイルス
ほとんどのRNAウイルスと同様に、このクラスは細胞質にある「コア」キャプシドで複製し、DNAウイルスほどホスト複製ポリメラーゼを使用する必要はありません。この科は、他の科ほどよく研究されておらず、2つの主要な科、レオウイルス科とビルナ科が含まれます。複製にはモノシストロン性があり、個々のセグメント化されたゲノムが含まれます。つまり、より複雑な翻訳を示す他のウイルスとは異なり、各遺伝子は1つのタンパク質のみをコードします。
グループIVおよびV:一本鎖RNAウイルス
ssRNAウイルスはボルチモア分類のクラスIVまたはVに属します。それらは、RNAの極性の感覚に応じて、ポジティブセンスまたはネガティブセンスに分類できます。一本鎖RNAは、これらのウイルスの一般的な特徴です。ウイルスの複製は、細胞質または核で起こります(セグメント化されたクラスVウイルスの場合)。クラスIVおよびV ssRNAウイルスは、DNAウイルスほど細胞周期に依存しません。
グループIV:一本鎖RNAウイルス-ポジティブセンスポジティブセンスRNAウイルスと、実際、 ポジティブセンスとして定義されているすべてのRNAは、ホストリボソームから直接アクセスして、すぐにタンパク質を形成できます。これらは2つのグループに分けることができ、どちらも細胞質で再生します:
- ゲノムRNAがmRNAを形成し、続いて切断されて成熟タンパク質を形成するポリタンパク質産物に翻訳される、ポリシストロン性mRNAを含むウイルス。これは、遺伝子のサイズを小さくするために、同じRNA鎖からタンパク質を生成するいくつかの方法を利用できることを意味します。
- サブゲノムmRNA、リボソームフレームシフト、およびポリタンパク質のタンパク質分解プロセシングのために、複雑な転写を伴うウイルスが使用される場合があります。これらはすべて、同じRNA鎖からタンパク質を生成する異なるメカニズムです。
このクラスの例には、アストロウイルス科、カリシウイルス科、コロナウイルス科、フラビウイルス科、ピコルナウイルス科、アルテリウイルス科、およびトガウイルス科が含まれる。
グループV:一本鎖RNAウイルス-ネガティブセンスネガティブセンスRNAウイルスと、 ネガティブセンスとして定義されているすべての遺伝子は、ホストリボソームから直接アクセスして、すぐにタンパク質を形成することはできません。代わりに、それらはウイルスポリメラーゼによって「読みやすい」形に転写されなければならず、これは正の相互作用です。これらは2つのグループに分けることもできます。
- 複製の最初のステップが、ウイルスRNA依存性RNAポリメラーゼによる(-)鎖ゲノムからの転写であり、さまざまなウイルスタンパク質をコードするモノシストロン性mRNAを生成する非セグメント化ゲノムを含むウイルス。次に、プラスセンスゲノムコピーが生成され、これが(-)鎖ゲノムの生成のテンプレートとして機能します。複製は細胞質内にあります。
- 核内で複製が発生し、ウイルスRNA依存RNAポリメラーゼが各ゲノムセグメントからモノシストロン性mRNAを生成する、セグメント化されたゲノムを持つウイルス。この2つの最大の違いは、複製の場所です。
このクラスの例には、アレナウイルス科、オルソミクソウイルス科、パラミクソウイルス科、ブニャウイルス科、フィロウイルス科、およびラブドウイルス科(後者には狂犬病ウイルスが含まれます)が含まれます。
グループVI:DNA中間体を介して複製するポジティブセンス1本鎖RNAウイルス
このクラスのウイルスのよく研究されたファミリーには、レトロウイルスが含まれます。特徴の1つは、逆転写酵素を使用してポジティブセンスRNAをDNAに変換することです。タンパク質のテンプレートにRNAを使用する代わりに、DNAを使用してテンプレートを作成し、インテグラーゼを使用してホストゲノムにスプライスします。複製は、宿主細胞のポリメラーゼの助けを借りて開始できます。
グループVII:一本鎖RNA中間体を介して複製する二本鎖DNAウイルス
B型肝炎ウイルス(ヘパドナウイルス科に属する)に例示されるこの小さなウイルスグループは、二本鎖のギャップのあるゲノムを持ち、その後、そのゲノムが充填されて、共有結合閉環(cccDNA)を形成します。ウイルスmRNAおよびサブゲノムRNAの。プレゲノムRNAは、DNAゲノムを生成するためのウイルス逆転写酵素のテンプレートとして機能します。
ノート
- ^ボルチモアD(1971)。 「動物ウイルスゲノムの発現」。 バクテリアRev。 35 (3):235–41。 PMC378387。PMID4329869。