巨大なウイルスについて学べば学ぶほど、疑問が増えます。 ほとんどのウイルスとは異なり、これらの巨大な菌株は非常に大きいため、細菌と間違われることさえあり、ゲノムのサイズと複雑さは予想を超えています。
巨大なウイルスは今世紀に初めて発見されましたが、それ以来、多くの同様の発見が、ウイルスが本当に生き物と見なされるべきかどうかなど、ウイルスが実際に何であるかについての長年の仮定に異議を唱えてきました。
これらの巨大なウイルスのいくつかは、独自の遺伝子を作成するようです。 他の人は、私たちがこれまでに遭遇したことのない遺伝子コードを持っています。
生きている細胞にしか見られない特徴を持つタイプをますます見つけているようで、Virginia Techの科学者によってなされた驚くべき新しい発見は、巨大なウイルスと細胞の生命の間の他の驚くべき遺伝的類似性を明らかにしました。
「ゲノムレパートリーに関しては、私たちが予想するよりもはるかに多くの共通点があります」と微生物学者のフランク・アイルワードは説明します。
ウイルスの多様性に関する新しい研究では、科学者は、さまざまな遺伝子コードを含む公開されているメタゲノムデータベースをふるいにかけ、そこから501の異なるタイプの巨大ウイルスの推定ゲノムを大きなDNA核細胞質ウイルス(NCLDV)の提案された順序で組み立てました。 主に水生環境(藻類汚染が発生する場所)から。
チームは、キャプシド構築やウイルス感染性などのプロセスに期待される遺伝子を探すことに加えて、巨大ウイルスが、栄養素の取り込み、集光、窒素代謝などのプロセスを含む、細胞代謝の側面に関与する多種多様な遺伝子を持っていることを発見しました。
研究者たちは、代謝遺伝子は以前にウイルスで発見されたと言っていますが、これは何か違うものです。
以前のNCLDVの研究では、横方向の遺伝子移動(親から子孫への遺伝物質の受け渡し方法とは対照的に、生物間の遺伝物質の移動)を通じて細胞生活で獲得されると考えられる遺伝子が特定されています。 ウイルスのコンテキストでは、これは、ウイルスが感染したホストから誤って遺伝子を取得する可能性があることを示唆しています。
チームは、はるかに深く進んだウイルス代謝遺伝子の進化系統を発見しました。これは、病原体と宿主との長年の関係を示唆しており、その共生的重要性はまだ完全には明らかにできていません。
「これは、ウイルスが数百万年、さらには数十億年もの間これらの遺伝子を持っていて、それらがウイルス特異的な代謝遺伝子であることを意味します」とAylwardは説明します。
「ウイルスが細胞に感染すると、それを私たち自身の自律的な存在と考えることはできなくなります。 ウイルスは、感染後に細胞生理学の基本的な側面を再編成します。
言い換えれば、巨大なウイルスとその古代の祖先は、生物の細胞内で増殖するだけでなく、その代謝過程に目に見えない影響を及ぼしながら、何年にもわたって細胞生物と一緒に暮らすことができました。
科学者が巨大なウイルスについて行っている他の多くの発見と同様に、直接的なパラダイムシフトではないにしても、二重のアプローチが必要です。
「ウイルスは歴史的に細胞生活の付属品と見なされてきたため、生物地球化学的サイクルへの影響は、直接的な代謝活動ではなく、宿主の死亡率への影響のプリズムを通して主に見られてきました」と著者は論文に書いています。
「この研究で明らかにしているゲノムによってコード化された多数の細胞代謝遺伝子は、ウイルス特異的酵素がウイルス細胞生理学の形成に直接的な役割を果たすという別の見方を浮き彫りにしている。」
次に、科学者は実験的な作業を行い、宿主の代謝物が巨大なウイルスやウイルス遺伝子によってどのように影響を受けるかを調査したいと考えています。
私たちが巨大なウイルスを扱っていることを考えると、私たちがどんな答えを見つけても、多くの新しい未知のものがあることは間違いありません。
「彼らはただの謎の貯蔵庫です」と微生物学者のモハマド・モニルザマンは言います。 「彼らは大きな森のようで、あなたは森の前に立っていて、そこに何があるのかわかりません。」
結果はNatureCommunicationに掲載されています。
出典：写真：(ChuanXiaoおよびYuejiaoXian /テキサス大学エルパソ校)
