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世界最大のウイルスは、34,000年前の永久凍土から復活したばかりです

シベリアの永久凍土の奥深く、凍った地面の下約100フィート、何世紀にもわたって休眠状態でした。 地上では、氷河が後退し、古代の人間が到着し、最終的に文明が発展しました。

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現在、フランスの科学者チームのおかげで、解凍されて復活しています。 それはウイルスであり、そのゾンビのような復活は、科学者が以前に想像していたよりもはるかに長く微生物が持続できることを示しています。

何万年もの間、ウイルスは完全に凍結したままでした。 しかし、微生物は完全に死んでいるわけではありませんでした。一部には、生物学の基準により、ウイルスが生きていると真に説明できないためです。 すべてのウイルスは、繁殖するために宿主細胞を必要とし、生殖周期の間に、それらはビリオンと呼ばれる不活性粒子として存続します。これはおおよそ植物の種子に似ています。

2000年、地中海微生物研究所のJean-Michel ClaverieとChantal Abergel率いる科学者たちは、未開の環境で新しいウイルスを検索するために、シベリアのチュコトカ地方の遠隔地であるAnyuyskに到着しました。 生物は何万年もの間凍結され、その後正常に復活する可能性があると以前は推測されていた(そしてその後証明された)ため、研究者はアヌイ川のほとりに沿って永久凍土の露頭に深く掘り下げて調査しましたいくつかのための。

ロシアmap.jpg 科学者たちが永久凍土をサンプリングした赤で示されたチュコトカ地域。 (Wikimedia Commons / Marmelad経由の画像)

彼らは細心の注意を払って抽出した凍結土壌の中心部を取り扱い、汚染を除去するために外表面を消毒用アルコールでコーティングした後、その中心から小さ​​な土壌サンプルを抽出し、滅菌バッグに保管しました。 放射性炭素年代測定を使用して、科学者は土壌の年齢を34, 000年から37, 000年の間と推定しました。

年が経ち、科学者は最終的に他の人とともにサンプルを分析しました。 10年以上後、彼らはついに永久凍土のサンプルで実行可能なウイルスを発見したと最終的に発表しました。これは予想以上に珍しいことです。

「我々は、ビリオンが少なくともその期間感染性を維持できると推測した」とClaverieは言う。 「驚いたのは、それが巨大なウイルスであり、以前の(現代の)ウイルスとはまったく異なるタイプであったという事実からでした。」

2003年までは、すべてのウイルスは小さく、標準的な光学顕微鏡ではほとんど見えず、ほとんどの細菌細胞の数分の1のサイズであると考えられていました。 それ以来、ClaverieとAbergelがチリ沿岸沖で採取した水サンプルで発見したパンドラウイルスなど、いくつかの巨大なウイルスが発見されました。これは、長さ約1マイクロメートルまたは1000分の1ミリのサイズ記録を保持しています。

しかし、National Academy of Sciences Proceedings of the National Academy of Sciencesで本日発表された論文に記載されている新しいウイルスPithovirus sibericumは、平均サイズのウイルスの10から100倍の驚異的な1.5マイクロメートルの長さです。 顕微鏡で見ると、細菌細胞ほどの大きさの、穴の開いたプラグが付いた暗い黒い封筒に縁取られた楕円形として簡単に見えます。

ウイルスdetail.jpg ウイルスの詳細な顕微鏡ビュー:Aは、穴のあいたプラグに焦点を当てています。 Bは断面を示し、矢印は中央の管状構造を指します。 Cはプラグの上面図を示しています。 Dは、ウイルスの反対側の底面を示しています。 (画像提供:Julia BartoliおよびChantal Abergel、IGSおよびCNRS-AMU)

アメーバと呼ばれる単細胞生物にのみ感染するため、人間に危険を及ぼすことはありません。 いったん復活すると、ウイルスはアメーバ細胞に入り、細胞の代謝機構をハイジャックしてそれ自体の多くのコピーを作成し、細胞を分割して開き、それらを殺し、さらなる細胞に感染するために自らを解放します。

以前から知られている巨大ウイルスもアメーバに感染します。 アメーバは、細胞膜を使用して粒子や生物を飲み込む貪食作用を介して供給されます。 巨大なウイルスがアメーバの中に侵入するためには、やらなければならないことはすべて自分自身を飲み込むことです。 ほとんどの人間や他の動物の細胞はこのように粒子を飲み込まないため、通常、私たちに感染するウイルスはより複雑な侵入方法を使用する必要があり、そのような巨大なサイズは禁止されます。

科学者にとって、新しい発見の最も重要な側面は、ウイルスのDNAを分離し、その遺伝子を配列決定したときに発見したものです。 「そのゲノムサイズは、粒子サイズから予想されるよりもはるかに小さく、遺伝子はわずか500個です」と、Claverie氏は言います。「巨大なウイルスの他の2つのファミリーには1000以上あります。」 さらに、新しいウイルスの複製プロセスは、他の巨大なウイルスよりも標準サイズのウイルスの複製プロセスにはるかに似ているため、Claverieは巨大なウイルスと従来のウイルスの「橋」のようなものとして説明します。

これまで、発見された巨大ウイルスの2つのファミリー(メガウイルスとパンドラウイルス)は、遺伝的に非常に似ていました。 永久凍土のランダムに選択されたサンプルで根本的に異なるジャイアントウイルスが発見された、と研究者は言う、ジャイアントウイルスは以前に考えられていたよりもはるかに一般的で多様性があることを示している。

また、このウイルスが凍土で少なくとも30, 000年間生存したという事実もあります。 ウイルスは、あらゆる形態の生命によって実行されるほとんどの自立活動に関与しないため(たとえば、エネルギーを利用して自身の代謝を調節しないため)、不活性状態ではるかに長く生き残ることができるようですどんな生命体よりも。 唯一の制限がDNAの存続可能時間である場合、地球からの自然な放射能によって修復不可能な損傷を受けるまでに、数百万年生き残ることができます。 ClaverieとAbergelは現在、さらに古いウイルスを検索するために、凍った土壌の古い層をサンプリングしています。

しかし、この特定のウイルスは人間の健康を脅かすものではありませんが、その発見によって不安な疑問が生じます。 「[これは]ウイルスが惑星から「根絶される」という考えが明らかに間違っており、私たちに誤った安心感を与えているという良いデモンストレーションです」とClaverie氏は言います。 北極圏と亜北極圏が暖かくなるにつれて、「採掘と掘削は、数百万年ぶりにこれらの古代の層を人間の居住地にし、掘ることを意味します。実行可能なビリオンがまだ存在する場合、これは災害の良いレシピです」

世界最大のウイルスは、34,000年前の永久凍土から復活したばかりです