ウイルスは互いに感染する可能性があります。 50 nm のウイルスであるスプートニクは、別の巨大ウイルスであるミミウイルスに感染し、さらにミミウイルスがアメーバであるアカントアメーバ ポリファーガに感染する可能性があります。
舞台はイギリスのブラッドフォード。時は 1992 年。冷却塔の水中で、肺炎の発生を調査している科学者たちは、アメーバの内部に生息する寄生バクテリアと思われるもの、Acanthamoeba polyphaga に遭遇しました。 .科学者たちはいくつかのテストを行い、顕微鏡で観察し、異常なバクテリアであると判断し、科学的調査の興味の雑然とした片隅に追いやった.
10年後、フランスの科学者がこれらの発見を再検討したところ、バクテリアはバクテリアではなくウイルスであることが判明しました!非常に大きい 正確にはウイルスです。
A Giant Virus in Amoebaというタイトルの論文で、 彼らは 400 nm のウイルス (私たちの目には小さいが、ウイルスの極小の世界には巨大) を説明しており、タンパク質キャプシドからフィブリルが後ろ髪のように流れています。その遺伝物質である線形二本鎖 DNA は、多くのバクテリアよりも大きく、1,185 キロベースのコードに相当します!これは、これまでに発見された中で最大のウイルスでした。
ビロファージであるスプートニクがどのように見えるかの 3D モデル。 (写真提供:AJ Cann/Wikimedia Commons)
そのバクテリアの偽装のために、科学者たちはこのウイルスを「ミミウイルス」または「模倣微生物」と呼ぶことにしました。この特定のものは アカント アメーバ ポリファーガ です。 mimivirus、略して APMV。
5 年後の 2008 年、フランスのパリにある冷却塔からの別の水のサンプルで、さらに大きい 同じファミリーのウイルスですが、今回は単独ではありませんでした。より小さなウイルスのコンパニオンも存在しましたが、ママウイルス (ミミウイルスの近縁種) に感染したアメーバにのみ存在していました。よく見ると、小さなウイルスはアメーバに感染していないことがわかりました。その標的はより大きなママウイルスでした.
彼らが呼ぶことにしたスプートニクは、わずか 18.343 キロベースの二本鎖 DNA を持つ小さな 50 nm のウイルスです。その生存を確実にするために、それはミミウイルスの事前に構築されたウイルス工場に依存しています.
ウイルスはどのように機能しますか?
ウイルスは自分で増殖することができません。彼らは、遺伝物質を複製したり、新しい外殻であるタンパク質キャプシドを構築したりするための機構を欠いています。ウイルスがこれらのマシンを利用できるようになったとしても、ウイルスは食べたり呼吸したりしないため、それらに電力を供給するためのエネルギーを生成する方法がありません.
このすべてについて、それらはホストに依存しています。科学的に言えば、絶対寄生虫です。
ウイルスは、その遺伝物質を細胞に注入することによって標的細胞に侵入し、その外側の骨格を置き去りにします。この遺伝物質は宿主細胞の DNA に浸透し続け、宿主のマシンを騙して、宿主の DNA ではなく、ウイルス コードの指示に従います。宿主細胞は、ウイルスを作ることだけが機能する工場になります。
通常のウイルスが細胞内でどのように感染を引き起こすか。 (写真提供:Nossedotti /ウィキメディア・コモンズ)
宿主のエネルギーと機械を使用することで、ウイルスは 1 つの細胞を介して数百から数千のコピーを構築することができます。細胞は最終的に死に、ウイルスが細胞を壊して開き、そこで他の宿主に感染することができます.
他の多くの非ウイルス性寄生虫も同様の働きをします。ヒルは、宿主の血を吸う血液寄生虫です。マラリアを引き起こす原生生物であるマラリア原虫は、宿主の細胞を使って繁殖し、エネルギーを得ます。猫の寄生虫であるトキソプラズマ症も同様の働きをします.
ウイルス自体が生存のために別の生物に依存している場合、どのようにして感染するのでしょうか?
ウイルスはどのようにして他のウイルスに感染しますか?
ママウイルスは、その宿主であるアカントアメーバ ポリファーガ内に同様のシステムを設定します。 アメーバを使用して自分自身のコピーをさらに作成し、仕事が完了するとアメーバを壊します。スプートニクが侵入すると、ママウイルスのセットアップを「盗み」、独自のコピーをさらに作成します。
感染はママウイルスに害を及ぼし、試行の失敗を引き起こしたり、異常なキャプシドを生成したりします。スプートニクが自分自身をより多く作成するにつれて、より大きなウイルスが失われます。ママウイルスはそれほど多くのコピーを生成しないため、他の宿主に感染する可能性が低くなります.
これは興味深いことですが、あるウイルスが別のウイルスの仕組みを使って複製した例はこれが初めてではありません。サテライトウイルスと呼ばれる多くのウイルスは、「ヘルパーウイルス」と呼ばれる別のウイルスにすでに感染している細胞に侵入し、後者の機構を使用して複製します。 ビロファージであるスプートニクとの違い サテライト ウイルスはヘルパー ウイルスの運命にあります。
ビロファージがミミウイルスにどのように感染するかを示す図。スプートニクは、アメーバの核に入るのではなく、ミミウイルスの工場 (大きな青い領域) を直接使用します。 (写真提供:PLOS 病原体ジャーナル)
サテライト ウイルスは、ヘルパー ウイルスの繁殖を阻害しません。サテライト ウイルスは、セルラー ホストの機構と、セルラー ホスト内のヘルパー ウイルスの工場設定を使用します。このように、サテライト ウイルスは主に細胞宿主に感染し、ヘルパー ウイルスからの追加の支援を使用するようです.
ただし、ビロファージは共有しません。スプートニクは、アメーバ内のママウイルスの領土を奪い、急速に覇権を握っています。電子顕微鏡写真の証拠と特定の遺伝子検査技術から、スプートニクはママウイルスの工場のみを使用し、細胞宿主をまったく必要としない可能性があることがわかっています.このように、スプートニクはより大きなミミウイルスの真の寄生虫です。
ビロファージは一部を形成します 衛星ウイルスのパンテオンの。
ママウイルスはどこで見つかりますか?
スプートニクの発見以来、科学者たちは、ウイルスファージと付随する巨大ウイルスのまったく新しい世界を明らかにしてきました。私たちの海は、ビロファージで溢れているようです。スプートニクが来た後、Cafeteria roenbergensis に感染する Mavirus が発生しました。 海洋単細胞生物。
すぐに、水門が大きく開き始め、科学者はさらに多くのウイルスファージを発見し始めました。さらに 3 つのスプートニクが発見されたほか、ザミロン (アラビア語で隣人を意味する) などの興味深い名前のウイルスや、南極の別のビロファージである有機湖ビロファージも発見されています。これらはすべて、Lavidaviridae という 1 つのファミリーに分類されます。
ビロファージと他のウイルスに感染する能力は、ウイルスの性質に関する議論を再燃させました.彼らは生きていますか？彼らは私たちの自然界でどのような場所を占めており、生命の進化のどこに位置していますか?
研究者は現在、そのような「ウイルスに感染するウイルス」感染が、さまざまなウイルスとその細胞宿主間で遺伝物質の移動をどのように引き起こすかを調べています.
ザミロンに感染したミミウイルスの電子顕微鏡写真です。矢印は、異常なミミウイルス (Mont1) 粒子を示します。 (写真提供:モーガン ガイア/ウィキメディア コモンズ)
また、ウイルス性疾患についても疑問を投げかけています。ビロファージは、私たちが他のウイルス病原体に取り組むのを助けることができるでしょうか?この特定の分野に関する研究はほとんどないため、これを言うのは難しい.
2012 年、フランスのマルセイユにあるエクス マルセイユ大学の研究者は、ラオスへの旅行から戻ってきた 2 組のフランス人カップルで、ウイルスファージに対する抗体を記録しました。これは、身体がウイルスファージを認識し、おそらく免疫反応を開始できることを示しています。
それらが病気を引き起こす可能性があるかどうかはまだ分かっていません.
1800 年代後半に最初のウイルスが発見されて以来、科学者たちはその性質に困惑してきました。彼らは人生の瀬戸際に生きており、何を「生きている」と考えることができるかという点で難問です。
発見するたびに、それらはより奇妙で複雑になっています。ビロファージに関する研究はまだ始まったばかりです。つまり、ビロファージが地球上の生命についてどのような興味深い謎を明らかにするかは誰にもわかりません!
