ウイルスの発見が、複雑な生命の起源を探る手がかりに(Virus Discovery Offers Clues About Origins of Complex Life)

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2022-06-27 テキサス大学オースチン校(UT Austin)

すべての複雑な生命の祖先を含むと考えられる微生物群に感染するウイルスを初めて発見し、『Nature Microbiology』誌に発表した。この発見は、複雑な生命の起源に関する興味深い手がかりを提供するとともに、ウイルスが人類や他の複雑な生命体の進化に不可欠であったという仮説の探求に向けた新たな方向性を示唆するものである。
今回発見されたアスガルド古細菌に感染するウイルスは、自身のDNAをコピーする能力や宿主のタンパク質修飾システムを乗っ取る能力など、真核生物に感染するウイルスと類似した特徴を有していることがわかった。
私達の微生物の親類に感染する、古細菌や真核生物にこれまで見られたものとは異なる、全く新しいタイプのウイルスである。
アスガルド古細菌は、おそらく20億年以上前に進化し、その子孫が今も生きている。世界中の深海堆積物や温泉から発見されているが、これまでのところ、実験室で増殖に成功したのは1株だけである。これらを同定するために、科学者たちは環境から遺伝物質を採取し、ゲノムをつなぎ合わせている。CRISPRアレイは、ウイルスDNAの小さな断片を含んでおり、これらの微生物に以前感染したウイルスと正確に一致させることができます。

<関連情報>

深海堆積物から採取したアスガルド古細菌に感染する6種類のウイルスのゲノム解析 Genomes of six viruses that infect Asgard archaea from deep-sea sediments

Ian M. Rambo,Marguerite V. Langwig,Pedro Leão,Valerie De Anda & Brett J. Baker
Nature Microbiology  Published:27 June 2022
DOI:https://doi.org/10.1038/s41564-022-01150-8

Abstract

Asgard archaea are globally distributed prokaryotic microorganisms related to eukaryotes; however, viruses that infect these organisms have not been described. Here, using metagenome sequences recovered from deep-sea hydrothermal sediments, we characterize six relatively large (up to 117 kb) double-stranded DNA (dsDNA) viral genomes that infected two Asgard archaeal phyla, Lokiarchaeota and Helarchaeota. These viruses encode Caudovirales-like structural proteins, as well as proteins distinct from those described in known archaeal viruses. Their genomes contain around 1–5% of genes associated with eukaryotic nucleocytoplasmic large DNA viruses (NCLDVs) and appear to be capable of semi-autonomous genome replication, repair, epigenetic modifications and transcriptional regulation. Moreover, Helarchaeota viruses may hijack host ubiquitin systems similar to eukaryotic viruses. Genomic analysis of these Asgard viruses reveals that they contain features of both prokaryotic and eukaryotic viruses, and provides insights into their potential infection and host interaction mechanisms.

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