ボルティモアウイルス分類システム

1971年にデビッド・ボルティモアによって導入されたボルティモア分類システムは、各ウイルスがゲノムからメッセンジャーRNAを生成するために使用する経路に従って、ウイルスを少数のクラスに分類します。すべてのウイルスはタンパク質を生成するためにmRNAを生成する必要があるため、この単一の統一基準は、ゲノムタイプ、鎖数、極性、および逆転写の使用によって、それ以外の途方もない多様性を持つウイルスを分類します。

Definition

ボルティモア分類は、ゲノムからメッセンジャーRNAへの経路によってウイルスをクラスにグループ化するゲノムベースのスキームであり、核酸の種類、鎖数、極性、および逆転写を使用するかどうかに基づいてウイルスを整理します。

Scope

この項目では、ボルティモアシステムの論理、そのクラスを定義するゲノムの特徴（DNA対RNA、一本鎖対二本鎖、プラス鎖対マイナス鎖、および逆転写ゲノム）、およびこのスキームが正式なICTV分類法とどのように関連し、補完するのかを説明します。これは分類フレームワークの参照概要であり、臨床ガイダンスではありません。

Core questions

• ボルティモアシステムは、ウイルスを分類するためにどのような単一の基準を使用していますか？
• 7つのクラスはゲノムタイプと複製経路においてどのように異なりますか？
• なぜマイナス鎖および二本鎖RNAウイルスは独自のポリメラーゼを運ぶ必要がありますか？
• 逆転写はどのように独自のボルティモアクラスを定義しますか？
• ボルティモア分類はICTV分類とどのように関連していますか？

Key concepts

• ゲノムからmRNAへの経路
• 二本鎖DNAウイルス
• 一本鎖DNAウイルス
• 二本鎖RNAウイルス
• プラス鎖一本鎖RNAウイルス
• マイナス鎖一本鎖RNAウイルス
• 逆転写RNAウイルス（レトロウイルス）
• 逆転写DNAウイルス

Key theories

普遍的な分類器としてのゲノムからmRNAへの経路

ボルティモアは、すべてのウイルスがmRNAを生成する必要があるため、ゲノムからmRNAへの経路は、粒子の形状や宿主に関係なく、ウイルスを少数のクラスに分類する普遍的な特性であると提案しました。

ボルティモアクラスとウイルス進化の互換性

Koonin、Krupovic、およびAgolは、50年後にこのスキームを再評価し、個々のクラスを横断または内部で進化的な関係がどのように切断されるかを指摘しつつ、それが依然として堅牢な組織化フレームワークであると主張しました。

Mechanisms

ボルティモアシステムは、すべてのウイルスに1つの質問をします。ゲノムからメッセンジャーRNAへどのように到達するのか？その答えはゲノムの化学的性質に依存します。二本鎖DNAウイルスは細胞とほぼ同じようにmRNAを転写します。一本鎖DNAウイルスはまず二本鎖中間体を形成します。プラス鎖一本鎖RNAは直接mRNAとして機能できますが、マイナス鎖一本鎖RNAと二本鎖RNAは、粒子内に運ばれるウイルス由来のポリメラーゼによって転写される必要があります。さらに2つのクラスが逆転写を使用します。レトロウイルスはプラス鎖RNAをDNAにコピーし、一部のDNAウイルスはRNA中間体を介して複製します。これらの異なる経路がクラスを定義し、各ウイルスが必要とする複製酵素を予測します。

Clinical relevance

ウイルスのボルティモアクラスを知ることは、その複製戦略と依存する酵素を示唆し、これは抗ウイルス標的やワクチン設計を理解するための有用な背景情報となります。この項目は参照のための分類フレームワークを記述するものであり、診断や治療の推奨を提供するものではありません。

Evidence & guidelines

ボルティモアスキームは、国際ウイルス分類委員会（ICTV）が維持する正式な分類法と並行して広く使用されています。ゲノム複製クラスは、現代のICTV分類法の高位の階層に組み込まれています。

History

デビッド・ボルティモアは、逆転写酵素の発見と、ウイルスがmRNAを生成するために多様な経路を使用するという認識に基づいて、1971年にゲノムベースのスキームを提案しました。当初は6つのクラスで構成されていましたが、逆転写DNAウイルスを含めるために7つに拡張され、2021年のKoonin、Krupovic、およびAgolによる再評価では、ウイルスの進化と現代の分類法への組み込みを考慮しても、その継続的な有用性が確認されました。

Debates

ボルティモア分類は進化関係を反映していますか？

このスキームは、祖先ではなく複製経路によってウイルスをグループ化しており、進化的に関連する一部のウイルスは異なるクラスに分類され、一部のクラスは多系統的です。したがって、レビューアはこれを、系統発生に基づく分類法を置き換えるのではなく補完する強力な組織化ツールとして扱っています。

Key figures

• David Baltimore
• Eugene Koonin
• Mart Krupovic
• Vadim Agol

Seminal works

• baltimore-1971
• koonin-2021

Frequently asked questions

ボルティモア分類にはいくつのクラスがありますか？

このシステムは、二本鎖DNA、一本鎖DNA、二本鎖RNA、プラス鎖一本鎖RNA、マイナス鎖一本鎖RNA、逆転写RNAウイルス、および逆転写DNAウイルスの7つのクラスとして提示されることが最も多いです。元の1971年のスキームは6つでしたが、後に7つに拡張されました。

ボルティモアシステムは公式のウイルス分類法と同じですか？

いいえ。ボルティモアシステムは、ゲノムからmRNAへの経路によってウイルスを分類しますが、公式の分類法はICTVによって階層的な分類として維持されています。両者は補完的であり、ゲノム複製クラスは現代のICTV分類法の高位レベルに反映されています。