2003年はウイルス学者にとって大きな年でした。 今年最初の巨大ウイルスが発見され、ウイルス学のシーンを揺るがし、このとらえどころのないグループの確立された理解を修正し、ウイルスの世界を単純な小さなエージェントからいくつかの細菌と同じくらい複雑な形に拡大しました。 病気との関連性とそれらを定義することの難しさのために-それらは生物学的実体ですが、既存の生命の木に快適に適合しません-ウイルスは多くの人々の好奇心を刺激します。

科学者は長い間、ウイルスがどのように進化したかに興味を持っていました。特に、ホストの機構を利用して複製するほとんどの小さなウイルスとは対照的に、ホストの助けをほとんど借りずに新しいウイルスを生成できる巨大ウイルスに関してはそうです。

巨大ウイルスは、ウイルスに関してほとんどの人が考えるものではありませんが、実際には海やその他の水域で非常に一般的です。 それらは単細胞の水生生物に感染し、後者の個体群に大きな影響を及ぼします。 実際、インド工科大学（IIT）ボンベイの分子ウイルス学者であるKiran Kondabagil博士は、次のように示唆しています。 したがって、病気の原因となるウイルスを研究することと同じように、それらとその進化を研究することも重要です。」

最近の研究では、その調査結果はで公開されています 分子生物学と進化、Kondabagil博士と共同研究者のSupriya Patil博士は、最初に同定された巨大ウイルスのグループであるミミウイルスのDNA複製機構に関与する主要な遺伝子とタンパク質について一連の分析を行いました。 彼らは、ミミウイルスの進化に関するXNUMXつの主要な提案のうち、削減とウイルスファーストの仮説のどちらが彼らの結果によってより支持されているかを判断することを目的としていました。 還元仮説は、巨大ウイルスが単細胞生物から出現し、時間の経過とともに遺伝子を放出することを示唆しています。 ウイルスファーストの仮説は、それらが単細胞生物の前に存在し、代わりに遺伝子を獲得したことを示唆しています。

Kondabagil博士とPatil博士は、複製タンパク質を使用して系統樹を作成し、ミミウイルスからのものが細菌や小さなウイルスよりも真核生物とより密接に関連していることを発見しました。 さらに、彼らは多次元尺度構成法と呼ばれる手法を使用して、ミミウイルスタンパク質がどれほど類似しているかを判断しました。 より大きな類似性は、タンパク質が共進化したことを示します。これは、それらが協調した機能を持つより大きなタンパク質複合体で一緒にリンクされていることを意味します。 そして確かに、彼らの調査結果はより大きな類似性を示しました。 最後に、研究者らは、DNA複製に関連する遺伝子は、有害な遺伝子変異体を除去し、遺伝子を拘束し、それらの配列が変化するのを防ぐ自然淘汰である精製選択に類似しており、分類されることを示しました。 このような現象は通常、遺伝子が生物の本質的な機能（DNA複製など）に関与している場合に発生します。

まとめると、これらの結果は、ミミウイルスDNA複製機構が古く、長期間にわたって進化したことを意味します。 これは、DNA複製機構が単細胞の祖先にすでに存在し、巨大ウイルスが祖先の他の構造を取り除いた後に形成され、ゲノムの複製関連部分のみを残したことを示唆する還元仮説に絞り込みます。

「私たちの発見は、地球上の生命がどのように進化したかを知らせるので、非常にエキサイティングです」とコンダバギル博士は言います。 「これらの巨大ウイルスは、おそらく単細胞の祖先が細菌、古細菌、真核生物に多様化する前から存在しているため、宿主である真核生物のその後の進化の軌跡に大きな影響を与えたはずです。」

基本的な科学的知識へのこの貢献を超えた応用に関して、コンダバギル博士は、彼らの研究が遺伝子工学やナノテクノロジーのような技術へのトランスレーショナルリサーチの基礎を築くことができると感じています。 彼は次のように述べています。「ウイルスが自分自身をコピーして自己組織化するメカニズムの理解が深まるということは、ウイルスの機能に基づいて、これらのウイルスを変更して必要な遺伝子を複製したり、ナノボットを作成したりできる可能性があることを意味します。 可能性は広範囲に及びます！」

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参照

著者：KiranKondabagilとSupriyaPatil

元の論文のタイトル：ミミウイルス複製機構の共進化的および系統発生的分析は、ミミウイルスの細胞起源を示唆している

ジャーナル： 分子生物学と進化

DOI：https：//doi。org /10.1093 /molbev /msab003

所属：インド工科大学ボンベイ校生物科学・生物工学科、ポワイ、ムンバイ、マハラシュトラ、インド

IITボンベイのキランコンダバギル博士について

コンダバギル博士は、インド工科大学ボンベイ校の生物科学および生物工学科の准教授です。 彼はまた、同部門の分子ウイルス学研究室の主任研究員でもあります。 彼は、ワシントンDCのカトリック大学で博士研究員および助教授を務めています。 彼の名前には、約9つのジャーナル記事、3つの本の章、および8つの特許があります。 彼の主な関心分野は、バクテリオファージ、分子微生物学、および遺伝子ターゲティングです。