ウイルスの分類(DNA・RNA)とPCR

ウイルスを、もっている核酸(DNAかRNAか、一本鎖か二本鎖か)で分類して、獣医領域で重要な代表ウイルスを整理する。DNAウイルス(ヘルペス・アデノ・パルボ)、RNAウイルス(カリシ・コロナ・レトロ・パラミクソ・ラブドなど)の代表と、DNAを増幅して検出するPCRの原理を、図ではなく文章で読んで学ぶ。

1ウイルスの核酸とPCR

ウイルスは、遺伝情報である核酸(DNAまたはRNA)と、それを包むタンパク質の殻からなる。核酸の種類によりDNAウイルスとRNAウイルスに分けられる。PCR(ポリメラーゼ連鎖反応)は、DNAを人工的に増やして(増幅して)検出する原理・手法で、ウイルスの遺伝子を検出する検査に使われる。

ウイルスは核酸の種類でDNAウイルス(青)とRNAウイルス(赤)に大別され、DNAウイルスはさらに二本鎖(ヘルペス・アデノ)と一本鎖(パルボ)に分かれる。検出にはDNAを増幅するPCRを用い、RNAウイルスではRT-PCRを用いる。

ウイルスは、遺伝情報である核酸(DNAまたはRNA)と、それを包むタンパク質の殻(カプシド)などからできている、とても小さな病原体である。

ウイルスは、もっている核酸の種類によって、DNAをもつDNAウイルスと、RNAをもつRNAウイルスに大きく分けられる。

さらに、その核酸が一本鎖か二本鎖かによっても分類される。

ウイルスの検出には、PCR(ポリメラーゼ連鎖反応)がよく用いられる。

PCRは、目的のDNAを酵素(ポリメラーゼ)の働きで人工的に何度も複製して増やす(増幅する)原理またはその手法で、ごく少量のウイルス遺伝子も検出できる感度の高い検査である。

RNAウイルスの場合は、RNAをいったんDNAに変換してから増幅するRT-PCRが用いられる。

2ウイルスの構造(カプシド・エンベロープ)

ウイルスの基本構造は、中心にある核酸(DNAまたはRNA=ゲノム/コア)と、それを包むタンパク質の殻『カプシド』。核酸とカプシドを合わせたものをヌクレオカプシドという。さらに外側を脂質二重層の『エンベロープ』が包むウイルスもある(エンベロープをもたないウイルスもある)。

ウイルスの基本的な構造を整理する。

中心には、遺伝情報である核酸(DNAまたはRNA)があり、これをコア(ゲノム)という。

その核酸を包むタンパク質の殻を、カプシドという。

核酸(コア)とカプシドを合わせたものを、ヌクレオカプシドと呼ぶ。

さらにウイルスによっては、ヌクレオカプシドの外側を、脂質二重層でできたエンベロープという膜が包んでいるものがある。

エンベロープをもつウイルス(エンベロープウイルス)と、もたないウイルス(ノンエンベロープウイルス)があり、エンベロープは脂質でできているため、アルコールや石けんなどで壊れやすい(=消毒が効きやすい)という特徴がある。

3DNAウイルス(ヘルペス・アデノ・パルボ)

DNAウイルスには、二本鎖DNAのヘルペスウイルス科・アデノウイルス科や、一本鎖DNAのパルボウイルス科などがある。犬パルボウイルス感染症(出血性腸炎)や猫汎白血球減少症はパルボウイルス(一本鎖DNA)が原因。

DNAウイルスは、遺伝情報としてDNAをもつウイルスである。

二本鎖DNAをもつ代表に、ヘルペスウイルス科(犬ヘルペス、猫ヘルペス=猫ウイルス性鼻気管炎など)や、アデノウイルス科(犬アデノウイルス=犬伝染性肝炎など)がある。

一本鎖DNAをもつ代表が、パルボウイルス科である。

犬パルボウイルス感染症(激しい出血性の腸炎を起こす)や、猫汎白血球減少症(猫パルボウイルス)は、このパルボウイルス(一本鎖DNA)が原因である。

『ヘルペス・アデノ=二本鎖DNA、パルボ=一本鎖DNA』と整理するとよい。

4RNAウイルス①(カリシ・コロナ・レトロ)

RNAウイルスには、カリシウイルス(猫カリシウイルス感染症)、コロナウイルス(猫伝染性腹膜炎FIP・犬コロナ)、レトロウイルスなどがある。レトロウイルスは逆転写酵素をもつ特殊なRNAウイルスで、猫白血病ウイルス(FeLV)と猫免疫不全ウイルス(FIV)が代表。

RNAウイルスは、遺伝情報としてRNAをもつウイルスである。

代表的なものに、カリシウイルス(猫カリシウイルス感染症=口内炎・上部気道症状)、コロナウイルス(猫伝染性腹膜炎=FIP、犬コロナウイルス感染症)がある。

レトロウイルスも重要なRNAウイルスで、逆転写酵素という酵素をもち、自分のRNAをDNAに変えて宿主の遺伝子に組み込むという特殊な性質をもつ。

獣医領域で特に重要なレトロウイルスが、猫白血病ウイルス(FeLV)と猫免疫不全ウイルス(FIV)である。

注意したいのは、FeLV・FIVはレトロウイルス、すなわちRNAウイルスであり、DNAウイルスではない点である。

5RNAウイルス②(オルソミクソ・パラミクソ・ラブド)

マイナス鎖の一本鎖RNAウイルスには、オルソミクソウイルス(インフルエンザ)、パラミクソウイルス(犬ジステンパー)、ラブドウイルス(狂犬病ウイルス)などがある。いずれも獣医・公衆衛生上重要なRNAウイルス。

RNAウイルスのうち、マイナス鎖の一本鎖RNAをもつグループにも、重要なウイルスが多い。

オルソミクソウイルス科には、インフルエンザウイルスが含まれる。

パラミクソウイルス科には、犬ジステンパーウイルス(犬ジステンパー)が含まれる。

ラブドウイルス科には、狂犬病ウイルスが含まれる。

狂犬病はすべての哺乳類が感染し、発症するとほぼ100%死亡する、極めて重要な人獣共通感染症である。

『インフルエンザ=オルソミクソ、犬ジステンパー=パラミクソ、狂犬病=ラブド』と、ウイルスの科とあわせて覚えておくとよい。

6代表ウイルスの核酸まとめ

DNAウイルス=ヘルペス・アデノ(二本鎖)、パルボ(一本鎖)。RNAウイルス=カリシ・コロナ・レトロ(FeLV・FIV)・オルソミクソ(インフル)・パラミクソ(ジステンパー)・ラブド(狂犬病)。FeLV・FIVがRNA(レトロ)である点に注意。

代表的なウイルスを、核酸の種類で整理しておく。

DNAウイルスは、ヘルペスウイルス・アデノウイルス(いずれも二本鎖DNA)と、パルボウイルス(一本鎖DNA。

犬パルボ・猫汎白血球減少症)である。

RNAウイルスは、カリシウイルス(猫カリシ)、コロナウイルス(FIP・犬コロナ)、レトロウイルス(FeLV・FIV)、オルソミクソウイルス(インフルエンザ)、パラミクソウイルス(犬ジステンパー)、ラブドウイルス(狂犬病)などである。

とくに、猫白血病ウイルス(FeLV)・猫免疫不全ウイルス(FIV)は、名前から誤解されやすいが、DNAウイルスではなくレトロウイルス(RNAウイルス)である点に注意する。

ウイルスの検出には、DNAを増幅するPCR(RNAウイルスではRT-PCR)が広く用いられる。

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