テーマ 25一部のウイルスはRNAに遺伝情報を持っています

逆転写酵素のしくみを探りましょう。

やぁ！ デヴィッド・ボルティモアは、レトロウイルスがpolと呼ばれる逆転写酵素（RT）の遺伝子を持っていること、そして逆転写酵素を細胞内に運んでいることを示しました。 [レトロウイルス][逆転写酵素] ボルティモアは、彼の実験で、トリプシンをウイルス粒子に加えると、逆転写酵素が分解され、DNAが作られなくなることを示しました。 [トリプシン] [ヌクレオチド] [DNA産物無し] [シトシン] [アデニン] [グアニン] [放射性チミン] 試験管内のウイルス粒子は、なぜ遺伝子から新しい逆転写酵素を作らなかったのでしょう？ tRNAもrRNAも無いからです。 そう、tRNAとrRNAはmRNAからタンパク質を作る翻訳に必要です。 アミノ酸がありません。 そう、アミノ酸はタンパク質を作るのに必要です。 上の両方です。 正解です。 RNA合成酵素がありません。 いいえ、RNA合成酵素は必要ではありません。ウイルスのRNAがあるのですから。 DNA合成酵素がありません。 いいえ、DNA合成酵素はDNAを複製します。 リボソームとtRNAとアミノ酸とRNAはタンパク質を作るのに必要です。逆転写酵素タンパク質はウイルスのRNAにコードされています。しかし、RNAを翻訳するための他の成分がないのです。 レトロウイルスは、新しい遺伝子を動物細胞に運ぶベクターとして利用できます。、科学者たちはDNA をgag、pol,、env遺伝子と一緒に、培養細胞のDNAに入れます。 [産生細胞] これらの細胞は産生細胞と呼ばれます。これらはウイルスタンパク質のgag、pol、envを生産するからです。でも、ウイルスはできません。なぜでしょう？ LTRがないからです。 正解です。 逆転写酵素が無いからです。 逆転写酵素はありませんが、必要ありません。 RNA合成酵素がありません。 RNA合成酵素はあります。 アミノ酸がありません。 いいえ、アミノ酸はあります。 tRNAやリボゾームがありません。 いいえ、両方ともあります。 LTRには、いくつかの機能があります。LTRはウイルスのゲノムを感染した細胞のDNAに組み込むのを助けるだけでなく、RNAの転写の始まりと終わりがどこかを指示します。LTRがなければ、ウイルスのRNAはできません。RNAがなければウイルスもできません。 レトロウイルスを新しい遺伝子を持ったベクターに変換する次のステップは、産生細胞がその新しい遺伝子を組み込んだプラスミドを持つように形質転換することです。 いったん、プラスミドで形質転換されれば、これらの細胞は改良されたウイルスを作り出します。ウイルスはゲノムにどのような配列を持っていますか？ RNAゲノムで、LTRs、gag、pol、envを持っています。 違います。 RNAゲノムで、gag、pol、envを持っています。 違います。 RNAゲノムで、2組のLTRsと新しい遺伝子を持っています。 正解です。 DNAゲノムで、2組のLTRsと新しい遺伝子を持っています。 いいえ、レトロウイルスはRNAを持っています。 DNAゲノムで gag、pol、env を持っています。 いいえ、レトロウイルスはRNAを持っています。 ウイルスRNAの中に作られる配列は、両端がLTRによって囲まれていることを思い出してください。産生細胞のDNAにはLTRがありません。ですから、 gag、pol、env遺伝子はウイルスRNAに転写されません。プラスミドDNA上にあるLTRは新しい遺伝子とLTRsの部分の転写を誘導します。 白血球で必要な酵素を産生できない遺伝病を考えてみましょう。レトロウイルスをどのように使ったら、この患者に新しい遺伝子を届けるベクターにすることができるでしょうか？ まず、遺伝子を挿入する細胞を選ばなくてはなりません。白血球がターゲットですが、結局は死んでしまうので、起こした変化が永続的ではありません。白血球は骨髄の幹細胞から分化してできます。この幹細胞は自分自身が増殖し、より多くの白血球を作り出します。遺伝子をこの骨髄幹細胞に入れることで、遺伝子の導入が永続的になります。 [幹細胞][白血球] もし、医師が患者から幹細胞を取りだすことができて、それらを、レトロウイルスを使って形質転換させ、患者にその細胞を戻すことができたとしたら、どの細胞が新しい遺伝子を持つことになるでしょうか？ 患者にこれからできる全ての細胞 いいえ、挿入された細胞はからだ全体の細胞を作るのではありません。 戻された細胞だけ。 いいえ、戻された細胞は、その遺伝子を持った別の細胞を産生します。 戻された細胞とそれらから作られる幹細胞と白血球 正解です。 戻された細胞とそれらから作られる幹細胞 いいえ、戻された細胞はその遺伝子を持った別の細胞を産生します。 戻された幹細胞は、導入された遺伝子を持ち、幹細胞が作りだす新しい細胞にその遺伝子が受け継がれます。細胞には将来の幹細胞と骨髄細胞が含まれます。幹細胞からは白血球だけができるので、患者の他の細胞は影響を受けません。 技術的な理由で、科学者たちはまだ骨髄の幹細胞の形質転換に成功していません。しかし、彼らは新しい遺伝子を患者の白血球に入れました。それらは無くなっていた酵素を発現しました。