ある朝、発熱、悪寒、鼻づまり、咳などの痛みで目が覚めます。ウイルスは、細胞機構を敵対的に乗っ取り、独自のタンパク質を製造し、それ自体を複製します。あなたは知らず知らずのうちに、惨めで鼻をすするウィルス工場になってしまいました.
しかし、ウイルスに感染したときだけウイルスの一部になるわけではありません。ウイルスが進化における最も重要な複雑さのジャンプの 1 つである原核生物から真核生物への移行に役割を果たしたという考えを裏付ける証拠が増えています。細菌や古細菌を含む原核生物は、地球上で最も初期の生物の 1 つでした。それらの単純な細胞には、核やミトコンドリアのような他のオルガネラはありません。これらの複雑な構造は、すべての植物、動物、菌類を含む真核生物の特徴です。
真核生物は、原核生物よりも本質的に無秩序なタンパク質 (IDP) の割合も高くなります。高校の生物学で学んだ高度に構造化されたタンパク質とは異なり、IDP にはアミノ酸が伸びているため、より流動的になります。この流動性により、さまざまな種類の細胞の指示に迅速に応答できます。
2012 年、インディアナ大学の Keith Dunker と彼の同僚は、真核生物と原核生物のプロテオームのデータベースで、これらの特徴的なアミノ酸のストレッチを探しました。 (プロテオームとは、生物のゲノムによって発現されるタンパク質のセット全体です。) 彼らは、原核生物と真核生物に見られる IDP のパーセンテージの間に「明確なギャップ」と呼ばれるものを発見しました。原核生物の IDP 含有量が 28% を超えることはなかったようです。真核生物は 32% を下回ることはありませんでした。では、国内避難民の増加はどこから来たのでしょうか?ダンカーはウイルスを示唆しています
同じ研究で、彼と彼の同僚は、ウイルス プロテオームの IDP のパーセンテージも調べ、ウイルスに応じて、プロテオームの 7.3 ～ 77.3% の範囲であることを発見しました。これは、原核生物と真核生物の両方のパーセンテージと重複しており、2 つの細胞タイプ間のブリッジの可能性を示唆しています。
複雑な生命の起源に関する標準的な説明は、ある原核生物が別の原核生物を飲み込んだ後に真核生物が発生したというものです。飲み込まれた原核生物は、最初のオルガネラになりました。しかし、その仮説は、真核生物の IDP パーセンテージがこれほど高い理由を説明していません。ダンカーと彼の同僚は、彼らの調査結果が異なる移行をサポートしていると主張しています。巨大ミミウイルスのような一部のウイルスは、一部の真核生物とほぼ同じパーセンテージの無秩序なタンパク質を持っています。細菌は、ウイルス真核形成と呼ばれるプロセスで大きな DNA ウイルスを飲み込み、最終的に真核細胞の高い IDP パーセンテージと一致する核を生成した可能性があります。
ダンカー氏によると、多くの科学者は、ウイルスと宿主に共通点がある場合、ウイルスは宿主からそれを拾い上げたと考えています。しかし、それは他の方法でも機能する可能性があります。ダンカーは、真核生物、原核生物、およびウイルスの間の IDP パーセンテージの範囲について考えられる説明を探したとき、パリのパスツール研究所のパトリック フォルテールからインスピレーションを得ました。
「ウイルスには、低度から高度まで、非常に幅広い無秩序があります」とダンカーは言いました。 「この障害は、ウイルスの機能のためにウイルスの世界で進化し、その後ウイルスから宿主に移動した可能性があります。どちらに行ったのかはわかりません。」
ですから、次にインフルエンザにかかり、悲惨な状況に陥ったときは、ウイルスがなければ原始的なスープから抜け出すことができなかったかもしれないことを思い出してください.
IDP の詳細については、Alla Katsnelson の記事をお読みください 「あなたの細胞の中の形を変える軍隊」 に QuantaMagazine.org .
