主な違い – レトロウイルスとバクテリオファージ
レトロウイルスとバクテリオファージは、ウイルスの一種である。
ウイルスは、遺伝物質であるDNAまたはRNAの核と、それを取り囲むタンパク質のカプシドからなる単純な生物です。
生命活動を営むためには、宿主を必要とする。
従って、ウイルスは細胞内寄生虫と考えられている。
通常、レトロウイルスは植物や動物の細胞に感染し、バクテリオファージは細菌に感染する。
しかし、プロファージと呼ばれるレトロウイルスがまれに細菌に感染することがあります。
レトロウイルスとバクテリオファージの大きな違いは、レトロウイルスが一本鎖のポジティブセンスRNA分子を遺伝物質とするのに対し、バクテリオファージは一本鎖または二本鎖のDNAまたはRNAゲノムを持つことである。
この記事では、次のようなことを見ている。
- レトロウイルスとは
– 定義、特徴、機能、例 - バクテリオファージとは
– 定義、特徴、機能、事例 - レトロウイルスとバクテリオファージの違いとは？
レトロウイルスとは
レトロウイルス科に属するウイルスのうち、RNAの形で遺伝子の設計図を持っているものをレトロウイルスと呼ぶことにしている。
レトロウイルスは、一本鎖のポジティブセンスRNAゲノムからDNAを生成するために、独自の逆転写酵素を備えている。
逆転写は、通常DNAをRNAに転写する細胞内転写の逆のプロセスです。
しかし、逆転写酵素は、レトロウイルスのRNAゲノムを、宿主ゲノムに永久に組み込むことができるDNAの形で利用できるようにするのです。
レトロウイルスのDNA（プロウイルス）の宿主ゲノムへの組み込みは、インテグラーゼによって行われる。
レトロウイルスの遺伝子は、宿主の遺伝子発現機構を利用して発現される。
このようなレトロウイルスの遺伝子導入の成功により、レトロウイルスは分子生物学における強力な遺伝子導入ツールとして利用されています。
HTLV-1は、ヒトの成人T細胞白血病（ALT）と呼ばれるがんを形成するウイルスです。
ヒトの体内で発見された最初のウイルスです。
ヒト免疫不全ウイルス（HIV）もレトロウイルスの一種で、ヒトに後天性免疫不全症候群（AIDS）を引き起こします。
ヒト内在性レトロウイルス（HERVs）は、進化の過程で、ヒトゲノムの化石ウイルスとなった。
それは多発性硬化症のようないくつかの病気に関与している。
HIVの構造を図1に示す。
図1: HIV
バクテリオファージとは？
細菌に感染するウイルス群をバクテリオファージまたは細菌ウイルスと呼びます。
バクテリオファージは古細菌に感染する能力もあります。
ファージの遺伝物質には、DNAとRNAがあり、一本鎖と二本鎖があります。
ファージは、イノウイルス科、マイクロウイルス科、ルディウイルス科、テクティウイルス科などいくつかの科に分類される。
基本的な構造形態は、尾を持つ二十面体、尾を持たない二十面体、糸状体の3種類です。
ファージ療法では、バクテリオファージは多剤耐性菌の治療に使用される。
ラムダ、M13、MUなどのバクテリオファージは、組換えDNA技術に使用される。
典型的な尾部付きバクテリオファージの構造を図2に示す。
図2：尾部型バクテリオファージ
ファージが細菌に感染すると、溶菌性または溶原性という2つのライフサイクルのうち、どちらかのライフサイクルに従う。
溶菌性ファージは細胞内の機械を乗っ取ってファージ成分を生産する。
新しいファージが放出されると、感染した細胞を溶かす。
しかし、溶菌性ファージは、その核酸を細菌のゲノムに組み込み、細菌とともに複製する。
特定の条件下では、溶菌性ファージは溶菌性ファージに誘導される。
その他、ファージのライフサイクルには、偽溶原性、慢性感染性があります。
ファージは宿主の好ましくない増殖条件下でも生き延びられるように、偽溶原性化によって保存される。
慢性感染では、感染した宿主細胞を破壊することなく、かなりの期間にわたって新しいファージ粒子が生産され続ける。
レトロウイルスとバクテリオファージの違いについて
定義
レトロウイルス。
レトロウイルス科に属し、RNAの形で遺伝子の設計図を運ぶウイルスはすべてレトロウイルスと呼ばれる。
バクテリオファージ 細菌に感染するウイルスのグループをバクテリオファージと呼ぶ。
ゲノム
レトロウイルスの場合 レトロウイルスのゲノムは、一本鎖のポジティブセンスRNAで構成されている。
バクテリオファージ。
一本鎖または二本鎖のDNAまたはRNAのゲノムでできている。
感染メカニズム
レトロウイルスの場合 レトロウイルスのRNAゲノムはDNAに逆転写され、宿主ゲノムに永久に付着する。
レトロウイルスの遺伝子は、宿主の遺伝子と一緒に発現する。
バクテリオファージ：溶菌性または溶原性のライフサイクルを持つ。
逆転写酵素
レトロウイルスの場合 レトロウイルス：レトロウイルス自身が逆転写酵素を持つ。
バクテリオファージ：バクテリオファージは逆転写酵素を持っていない。
添付資料
レトロウイルスは レトロウイルスは、細胞膜タンパク質や糖タンパク質に付着する。
バクテリオファージ バクテリオファージの尾部繊維は、細菌の細胞壁タンパク質に付着する。
ペネトレーション
レトロウイルスの場合 レトロウイルスのキャプシドは、エンドサイトーシスや融合によって細胞に入る。
バクテリオファージ バクテリオファージにより、ウイルスDNAが細菌に注入される。
アンコート
レトロウイルスの レトロウイルスのキャプシド蛋白質は、侵入後、酵素反応により除去される。
バクテリオファージ ウイルスゲノムを直接注入するため、宿主内部でキャプシドのアンコーティングを行う必要はない。
生合成（エクリプス）
レトロウイルスの レトロウイルスの生合成は、DNAウイルスでは核で、RNAウイルスでは細胞質で行われる。
バクテリオファージ：バクテリオファージの生合成は細胞質で行われる。
リリース
レトロウイルスのこと。
エンベロープ化したレトロウイルスは芽を出し、エンベロープ化しないウイルスは細胞膜を破裂させる。
バクテリオファージ：バクテリオファージは宿主細胞の溶解により放出される。
結論
レトロウイルスとバクテリオファージは、2種類の感染性細菌です。
レトロウイルスは植物や動物に感染し、バクテリオファージは細菌や古細菌に感染する。
レトロウイルスはゲノムがRNAで構成されており、バクテリオファージはゲノムがDNAかRNAで構成されている。
バクテリオファージのライフサイクルは、溶菌性か溶原性かのどちらかです。
しかし、レトロウイルスとバクテリオファージの主な違いは、それぞれの細菌に感染する宿主にある。
Encyclopædia Britannica, inc., n.d. Web. 2017年5月26日付。
2. “Bacteriophage”. Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., n.d. Web. 2017年5月26日付。
