アデノウイルスとレトロウイルスの主な違いは、アデノウイルスが最大の非エンベロープ型ウイルスであるのに対し、レトロウイルスはエンベロープ型ウイルスであることである。
さらに、アデノウイルスのゲノムは二本鎖DNAであるのに対し、レトロウイルスのゲノムは一本鎖RNA(+)であることです。
さらに、アデノウイルスは分裂している細胞にも非分裂の細胞にも感染し、大人でも子供でも上気道炎を起こすが、レトロウイルスは分裂している細胞のみに感染し、病気を起こす傾向が高い。
アデノウイルスとレトロウイルスは、生きた細胞に接触して複製を行う感染性物質です。
また、遺伝子治療の際に、目的のDNA断片を宿主細胞に送り込むためのベクターとして利用することもできる。
主な対象分野
- アデノウイルスとは
– 定義、構造、重要性 - レトロウイルスとは
– 定義、構造、重要性 - アデノウイルスとレトロウイルスの類似点とは？
– 共通点の概要 - アデノウイルスとレトロウイルスの違いとは？
– 主な違いの比較
Key Terms
アデノウイルス、エンベロープ、遺伝子治療、ゲノム、レトロウイルス、ウイルスベクター
アデノウイルスとは
アデノウイルスは、正20面体のタンパク質キャプシドを持つ中型のDNAウイルスです。
ゲノムは二本鎖DNAを含む。
しかし、外側の脂質二重層であるエンベロープは持っていない。
また、脊椎動物を含む広い範囲の宿主を持つ。
また、小児の軽い呼吸器感染症から、免疫力が低下した人の生命を脅かす多臓器疾患まで、さまざまな病気を引き起こす。
：図1 アデノウイルスの構造
アデノウイルスは、そのゲノムに22～40個の遺伝子が含まれている。
一般に、ウイルス粒子はエンドソームを通じて宿主細胞内に侵入する。
また、アデノウイルスは感染効率が高い。
しかし、そのDNAは宿主のゲノムに統合されることはない。
そのため、一過性発現のためのウイルスベクターとしては適さない。
レトロウイルスとは
レトロウイルスは、正20面体のタンパク質カプシドを持つRNAウイルスの一種である。
ゲノムは一本鎖のRNA（＋）です。
そのため、レトロウイルスは感染すると、自身の逆転写酵素を用いてゲノムからDNAを生成する。
そして、出来上がったDNAやプロウイルスは、インテグラーゼ酵素によって宿主ゲノムに統合される。
さらに、レトロウイルスは脂質と糖タンパク質で構成されるエンベロープを持つ。
さらに、レトロウイルスは、宿主細胞のゲノムに外来DNAを組み込むことができるウイルスベクターとしても機能する。
そのため、長期間安定した発現が可能である。
しかし、分裂している細胞しか感染しない。
また、導入効率も低い。
アデノウイルスとレトロウイルスの類似性
- アデノウイルスとレトロウイルスは、生きた細胞に感染するウイルスの一種です。
- アデノウイルスとレトロウイルスは、生細胞に感染するウイルスです。
- 従って、義務的寄生生物です。
- また、両者とも核酸からなるゲノムと、ゲノムを取り囲むタンパク質カプシドを有しています。
- タンパク質カプシドは正二十面体の形状をしている。
- また、両者とも分裂している細胞に感染することができる。
- そのため、生体に病気を引き起こす。
- また、宿主細胞に目的のDNA断片を送り込むためのウイルスベクターの役割も果たす。
- したがって、遺伝子治療の重要なツールです。
アデノウイルスとレトロウイルスの違いについて
定義
アデノウイルスとは、アデノイド組織から発見されたDNAウイルスの一群を指し、その多くは呼吸器系疾患の原因となる。
これが、アデノウイルスとレトロウイルスの大きな違いです。
ゲノム
アデノウイルスはゲノムに二本鎖DNAを含むが、レトロウイルスはゲノムに一本鎖RNA(+)を含む。
このこともアデノウイルスとレトロウイルスの重要な違いです。
エンベロープ
アデノウイルスとレトロウイルスのもう一つの違いは、アデノウイルスはエンベロープを持たない裸のウイルスであるのに対し、レトロウイルスはエンベロープを持っていることである。
Virion Diameter
アデノウイルスの直径は70-90mm、レトロウイルスの直径は80-130mmです。
ゲノムサイズ
アデノウイルスのゲノムサイズは39-38kbで、レトロウイルスのゲノムサイズは3-9kbです。
ウイルスポリメラーゼ
また、アデノウイルスは負のビリオンポイメラーゼを持ち、レトロウイルスは正のビリオンポリメラーゼを持っています。
トロピズム
また、アデノウイルスとレトロウイルスのもう一つの違いは、トロピズム（tropism）です。
アデノウイルスは分裂している細胞にも分裂していない細胞にも感染するが、レトロウイルスは分裂している細胞のみに感染する。
宿主ゲノム相互作用
アデノウイルスは非統合型、レトロウイルスは統合型。
トランスジーン発現
アデノウイルスでの遺伝子発現は一過性ですが、レトロウイルスでの遺伝子発現は長期間持続します。
包装容量
さらに、アデノウイルスのパッケージング容量は7.5kb、レトロウイルスのパッケージング容量は8kbであり、レトロウイルスのパッケージング容量が大きいことがわかる。
遺伝子治療における優位性
また、アデノウイルスは導入効率が高く、高力価まで成長させることができ、レトロウイルスは遺伝子導入の持続性があり、細胞マーキングや系統解析に有用です。
遺伝子治療におけるデメリット
アデノウイルスの欠点は細胞毒性があること、免疫反応が強く出る可能性があること、レトロウイルスの欠点は挿入型変異原性であることである。
結論
アデノウイルスは、非エンベロープ型ウイルスとしては最大のもので、二本鎖のDNAを含んでいる。
また、DNAを含むため、ビリオンのポリメラーゼは負型です。
しかし、ほとんどの組織に対して強い向性を持っています。
ウイルスベクターとして、その遺伝物質はエピソームであり、したがって一過性です。
一方、レトロウイルスはエンベロープを持つRNAウイルスです。
また、一本鎖のRNA（+）を含んでいる。
従って、正のRNAポリメラーゼを持つ。
しかし、分裂している細胞にしか感染しない。
また、そのゲノムは宿主のゲノムに統合される。
従って、その遺伝子導入は永続的です。
このように、アデノウイルスとレトロウイルスの大きな違いは、その構造と遺伝子導入の特徴です。
