Challenge 3: Molecular Hijacking – How does a virus take over?

Read & Decide:

“Bring, Build, Borrow, or Steal”

このアクティビティを完了するには、提供された情報を読み、次の動詞:bring、build、borrow、stealを使って、下の段落から欠けている単語を埋めます。 この4つの単語の中から1つを選ばなければなりません。 まず、以下の重要な情報を読んでください。

背景 : ウイルスは賢い存在であり、ミニマリストです。 ほとんどのウイルスは、そのカプシド(エンベロープがある場合はそれも)内にほとんど何も持たず、その内部の大部分はデオキシリボ核酸(DNA)またはリボ核酸(RNA)のいずれかの鎖からなる遺伝物質です。 ウイルスのゲノム(遺伝物質)には、宿主細胞を乗っ取り、自分自身の新しいコピーを作るための命令(別名:遺伝子)が含まれています。 この宿主細胞の乗っ取りのプロセスは、”分子ハイジャック “として知られています。

image: dna

セントラルドグマは、1950年代にフランシス・クリックが提唱した概念です。 これは、DNAの構造を解明したことにより、同僚のジェームズ・ワトソンとともにノーベル賞を受賞したものです。 セントラルドグマ(写真)は、遺伝情報(設計図)が細胞内で機能を発揮する様子を表している。 ほとんどの生物のゲノムを構成するDNAは、複製されるだけでなく、RNA分子に転写され、タンパク質に翻訳されます。 例えば、ウイルスのカプシドは、ウイルスゲノムを包み込む構造を提供するタンパク質でできています。

事実。 宿主細胞とウイルスは、それぞれの中にあるタンパク質や分子に関して、多くの違いがあります。

事実:宿主細胞とウイルスは、それぞれの中にあるタンパク質や分子に関して多くの違いがあります。ウイルスはミニマリストであり、わずかなものしか持っていないため、感染した宿主細胞の機械を借りるか盗むか、あるいは必要なものを作るための設計図を持ってこなければなりません。

宿主細胞は以下のものを持っています。

  • DNAポリメラーゼ – DNAを複製するのに必要な酵素(DNA –> DNA) –
  • RNAポリメラーゼ – DNAをRNAに転写するのに必要な酵素(DNA –> DNA> RNA) –
  • リボソーム – RNAをタンパク質に翻訳する役割を持つ実体(RNA –> タンパク質) –
  • 膜を構成するリン脂質

Fill in the blanks:

さて、下の段落の空欄を正しく埋める単語(bring、build、borrow、steal)を決めてください。 借用は盗用とは異なることを覚えておいてください。借用はホストに商品を返すことを伴いますが、盗用はそうではありません。 COVID-19の原因ウイルスであるSARS-CoV-2は、タンパク質のカプシドがリン脂質のエンベロープで囲まれている。 カプシドの中には、RNAのゲノムが入っています。 Sタンパク質と呼ばれるスパイクタンパク質が、宿主細胞のACE2受容体を認識することで、ウイルスは宿主細胞に侵入することができる。 宿主細胞に侵入したウイルスは、宿主を乗っ取り、SARS-CoV-2のコピーを大量に生産する工場に変えてしまう。 まず、ウイルスは自らのゲノムであるRNAを____________、これをタンパク質にコード化する必要がある。 そこでウイルスは、____________、カプシドタンパクやスパイクタンパクなど、ウイルスの構造をコードする遺伝子を取得する。 次に、ウイルスはこれらの遺伝子をタンパク質にコード化し、 ___________ リボソームで翻訳しなければなりません。このプロセスでは、ウイルスはタンパク質の構成要素である __________ アミノ酸を必要とします。 この際、ウイルスは __________ 多くのカプシドタンパク質とスパイクタンパク質を使って、多くのウイルス粒子を作る。 また、SARS-CoV-2は、RNAをコピーしてより多くのRNA分子を作ることができるタンパク質酵素をコードする遺伝子を____________。 この遺伝子は、RNAをコピーしてさらに多くのRNA分子を作ることができるタンパク質酵素をコードしています。これにより、ウイルスは、生成されたウイルス粒子の中に自分の遺伝物質のコピーを何度も入れることができます。 このタンパク質酵素は、RNA依存性RNAポリメラーゼと呼ばれ、ウイルスのRNAゲノムをコピーします。その際、RNA分子の構成要素であるリボヌクレオチドを___________。 カプシド、スパイクタンパク質、およびRNAゲノムが生成されると、それらは組み立てられ、宿主細胞から出る準備が整う。 脱出の際、各ウイルスはエンベロープを手に入れ、その際、ウイルス粒子は宿主細胞の膜からリン脂質を___________。 細胞から出た新しいウイルス粒子は、感染する新しい細胞を探しに行くのです。

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