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ウイルスは通常、DNAまたはRNAのいずれかの分子でエンコードされた遺伝情報を保存します。両方ではなく、どちらか一方です。しかし、2012年4月、ポートランド州立大学の科学者は、RNAとDNAの両方から作成されたゲノムを持つ異常なウイルスを発見しました。これが奇妙な、単一の発生であるか、または他の同様のウイルスがそこにあるかどうかは誰も知りません。
DNA対RNA
実質的にすべての生物は、DNA分子にエンコードされた遺伝情報を保持しています。ウイルスは異常な例外です。確かに、多くの生物学者は、ウイルスが自分で増殖することはできないため、ウイルスを「生命」の一種とは考えていません。多くのウイルスはDNAゲノムを持っていますが、HIVやインフルエンザのような他のウイルスは、代わりにRNAから作られたゲノムを持っています。 RNAとDNAは非常によく似ています。両方とも、ホスホジエステル結合と呼ばれる特定のタイプの化学結合でつなぎ合わされた化学ユニットのチェーンから作られています。ただし、RNAとDNAには2つの重要な違いがあります。 RNAには、ウラシルと呼ばれるDNAには見られない化学単位が含まれています。さらに、RNAの化学ユニットには、各ユニットの糖部分に付加された1つの追加の酸素原子があります。この違いにより、RNAはより不安定になり、分解しやすくなります。
ハイブリッドDNA-RNAゲノム
科学者は長い間、ウイルスのゲノムはDNAでもRNAでも作ることができるが、両方ではないだろうと考えていました。しかし、2012年4月、オレゴン州のポートランド州立大学の科学者は、ラッセン火山国立公園のボイリングスプリングス湖の水域でRNA-DNAハイブリッドウイルスまたはRDHVと呼ばれるウイルスの発見を発表しました。このウイルスのゲノムはDNAで作られていますが、このゲノムの遺伝子の1つはRNAウイルスでのみ見られる遺伝子に非常に似ており、過去のある時点で、このウイルスは両方で作られたハイブリッドゲノムを持っていたことを強く示唆していますDNAおよびRNA。ウイルスはDNAシーケンシングのためにウイルスを捕らえるためにフィルターを介して水を流すことで湖の水で発見されたため、科学者はそれが何をするのか、どのタイプの生物に感染するのか、ウイルスがどれだけ豊富なのか、または他の環境で生き残ることができるのかを知らない。現時点では、RDHVはDNAウイルスとハイブリッドを形成するRNAウイルスの唯一の既知の例です。
起源
RNAウイルスの遺伝子がDNAウイルスのゲノムの一部になる可能性がある2つの方法があります。 RNAウイルスとDNAウイルスが同じ細胞に同時に感染した可能性があります。 RNA遺伝子の1つがDNAに変換または翻訳された場合、結果のDNAがDNAウイルスゲノムと混ざり合い、ハイブリッドが作成された可能性があります。あるいは、DNAの鎖とRNAの鎖は、両方の種類のウイルスに感染した細胞に接着されている可能性があります。私たちが今知っていることを基にすると、科学者たちはこれら二つのシナリオのどちらがボイリングレイクのハイブリッドを生み出したのかを確実に知ることはできません。彼らは、このタイプのハイブリッドが競合他社よりも有利であるかどうかも知りません。
含意
世界の海洋には膨大な数のウイルスが存在し、そのほとんどが細菌に感染しています。海水の平均ミリリットルには、推定数百万のウイルスが含まれています。海洋ウイルスの大部分は命名も分離も特定もされていませんが、科学者はグローバル海洋調査と呼ばれるプロジェクトを通じて、未確認の何千もの海洋ウイルスのDNA配列データを収集しています。ポートランド州の科学者は、他のRNA-DNAハイブリッドウイルスが存在する可能性があるかどうかを判断するために、グローバル海洋調査データでRDHVのシーケンスに類似したシーケンスを検索しようとしました。この興味をそそる手がかりは、世界の海のどこかに他のRNA-DNAハイブリッドウイルスがあるかもしれないことを示唆しています。ウイルスを研究する科学者はRNA-DNAハイブリッドを特別に探していますが、自然界に見られるさまざまな種類のウイルスについてさらに学習しようとしていますが、この研究が進むにつれて、他の同様のハイブリッドが見つかる可能性があります。