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2022/5/13

kenta 第4回 中学生 医学けんた君 の新型コロナウイルスについての質問

新型コロナウイルスはなぜどんどん変化するの?Part2

by Hisao Masai
こまる上北くん
中学生
医学けんた君

先生、今日は、新型コロナウイルスがどうやって増えるのか教えてください。

zawako
感染症の専門家
上北ざわこ先生

その前に新型コロナウイルスの遺伝情報は何か知ってる?

医学けんた君
中学生
医学けんた君

えっ?DNAじゃないんですか?

zawako
感染症の専門家
上北ざわこ先生

実はRNAなのよ。
しかも、二重らせんではなく、1本の鎖からできています。

しかも、その長さは30,000個の文字(3万塩基)からなる、長いRNAです。

zawako
感染症の専門家
上北ざわこ先生

まず、新型コロナウイルスがどうやって細胞の中に入って増えるのか見てみましょう。

コロナウイルスの構造と複製
城西国際大学>特集>コロナウイルスの構造と複製サイクル(ライフサイクル)
https://www.jiu.ac.jp/academic-covid-19/detail/id=11298 より
zawako
感染症の専門家
上北ざわこ先生

新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)は、ウイルスの殻(から)のまわりに棘(とげ)をいっぱい持っていることを知っていますか?

kenta
中学生
医学けんた君

ええ、新聞などでも、よくこのような絵や写真を見ます。
この棘は何をしてるのですか?

zawako
感染症の専門家
上北ざわこ先生

この棘が、細胞の表面にある受容体と呼ばれるアンテナを見つけて細胞の中に入っていきます。(①吸着②侵入)

zawako
感染症の専門家
上北ざわこ先生

細胞の中に入ると、殻からRNAが外に出てきます。(③脱殻)
細胞の中でRNAがコピーをつくり(④素材の合成)、ウイルスのRNAがどんどん増えていきます。

上北くん
中学生
医学けんた君

増えたRNAは、細胞の中でどうなるのですか?

zawako
感染症の専門家
上北ざわこ先生

RNAは、ウイルスの殻の中におさめられて感染できるウイルス粒子となり(⑤組立・成熟)、
細胞を殺して、細胞の外に出てきます(⑥ウイルスの放出・出芽)。


kenta
中学生
医学けんた君

どのくらい、細胞の中で増えるのですか?

zawako
感染症の専門家
上北ざわこ先生

一つの細胞から、1,000個くらいのウイルスができてくると想像されています。

kenta
中学生
医学けんた君

そんなに沢山!

でも、まだわからないのは、どうして沢山の変異株がうまれてくるのですか?

zawako
感染症の専門家
上北ざわこ先生

それを知るためには、
どうやってRNAが自分のコピーを作るかを勉強しましょう。

zawako
感染症の専門家
上北ざわこ先生

さっき言ったように、
新型コロナウイルスの遺伝情報は1本の鎖のRNAです。
この鎖を+(プラス)の鎖と言います。

zawako
感染症の専門家
上北ざわこ先生

ウイルスが感染すると、細胞の中では、
まずこの+の鎖を鋳型として、相補鎖(ー(マイナス)の鎖)が作られます。

kenta
中学生
医学けんた君

相補鎖って何ですか?

zawako
感染症の専門家
上北ざわこ先生

+の鎖のA、C、G、Uに対してペアをつくる、U、G、C、Aを持つ鎖のことです。

zawako
感染症の専門家
上北ざわこ先生

まず、+の鎖をお手本にして、相補鎖であるー鎖が合成されます。
そのあと、できたー鎖をお手本にして+鎖を合成します。


RNAの複製
kenta
中学生
医学けんた君

どうしてそんなに面倒くさいことをするのですか?

zawako
感染症の専門家
上北ざわこ先生

それは、ウイルス増殖に必要なタンパク質を作るためのmRNAを
たくさん合成しなければならないからよ(Aの経路)。
mRNAは+の鎖なので、これをつくるためには、まず-の鎖を作る必要があるの。


kenta
中学生
医学けんた君

最初の質問に戻りますが、
新型コロナウイルスはなぜ、変わり身が早いのですか?
RNAが増えてゆくことと関係してますか?

zawako
感染症の専門家
上北ざわこ先生

その通り。
ーの鎖から、3万塩基の長い、ウイルスゲノムRNA(+鎖)も合成され(Bの経路)、細胞の中でたくさんのウイルス粒子が形成されます。

この過程で、RNAのコピーをつくるのは、RNA依存性RNA合成酵素というタンパク質です。

kenta
中学生
医学けんた君

そのタンパク質は、間違いやすいのですか?

zawako
感染症の専門家
上北ざわこ先生

そうなの。でも新型コロナウイルスは、
前回説明した『校正者』も持っているから、
間違いをする確率は、1/20くらいまで下がります。

kenta
中学生
医学けんた君

それでも、間違えてしまうのですか?

zawako
感染症の専門家
上北ざわこ先生

残念ながら、新型コロナウイルスの間違えたRNAを修復してくれる『修繕屋』さんは、ありません。そのため、間違いが、比較的頻繁に起こってしまいます。

zawako
感染症の専門家
上北ざわこ先生

それに、新型コロナウイルスは30,000文字も遺伝情報を持つので、文字のどこかが変化する可能性は高くなります。

kenta
中学生
医学けんた君

どのくらいの頻度の間違いが起こっているのですか?

zawako
感染症の専門家
上北ざわこ先生

1回の感染で約1,000個の子孫ウイルスがつくられます。
したがって、それらの中には何らかの変異ウイルスが含まれると予想されます。

zawako
感染症の専門家
上北ざわこ先生

でも、たいてい変異すると増殖できなくなってしまうので、生き残ってくるのはわずかです。生き残ったウイルスでは2週間に1箇所の頻度で、機能に影響を与える変化が生まれていると想像されています。


マスクの着用、手洗いをしっかりしよう!

学生

感染しないためには防御から

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