By Andy Coghlan

We may owe the survival and complexity that stowaway virus spring into life of very first cells of human embryos…私たちの生存と複雑さは、ヒトの胚で生命活動を開始した密航ウイルスのおかげかもしれません。 このウイルスは、胚を他のウイルスから守るだけでなく、新しい人間のボディプランの下地ができつつあるときに遺伝子を助けるようです。

この発見は、数百万年前に人間のDNAに住みついたウイルスが、人形使いの役割を果たし、我々の存在と進化に静かに影響を与えているかもしれないという議論を支持します。 カリフォルニア大学アーバイン校のルイス・ビラレアル氏は、「私たちはウイルスに支配された生き物なのです」と述べています。

レトロウイルスは、ヒトまたは動物の宿主の細胞に自分の遺伝物質を挿入する。 最初は、これが病気や死を引き起こします。 しかし、時間の経過とともに宿主はウイルスに対する耐性を獲得し、精子や卵細胞に埋め込まれたDNAは次の世代に受け継がれるようになる。 2056>

Silent protector

私たちのゲノムの約9パーセントは、このようにしてできたと考えられている。 最近まで、これらのウイルスの遺物は、何千年も前に宿主に何の影響も与えなくなった不活性な「ジャンク」であるとして、大部分が棄却されていた。 カリフォルニア州スタンフォード大学のジョアンナ・ワイソッカ教授と彼女の同僚たちは、8つの細胞の束である生後3日のヒト胚の遺伝子活性を分析しているときに、この思いがけない発見をしたのです。 両親からのDNAの他に、HERVKからの遺伝物質が見つかったのである。 「細胞はウイルスのタンパク質産物でいっぱいで、そのうちのいくつかは集まってウイルスのような粒子を形成していました」とウィソッカは言う。

さらなる実験によって、このウイルスは他のウイルスが胚に侵入するのを防ぐタンパク質を生産しているようで、インフルエンザのような危ない循環ウイルスから胚を守っていることが示唆された。 また、胚細胞の遺伝的活動において重要な役割を果たし、細胞のタンパク質工場への遺伝的指示を助けるようです。

Biological dark matter

興味深いことに、密航ウイルスは、私たちがチンパンジーや他の非ヒト霊長類と何が違うのかについての手がかりさえ与えてくれるかもしれません。 一部の研究者は以前、ERVは、ある個体が種の他のメンバーよりも優位に立てるよう、異なる身体計画や遺伝子ネットワークを活性化することによって、種が互いに分岐する方法において重要な役割を果たすかもしれないと主張していました。 これは、比較的「最近の」レトロウイルス統合のタンパク質産物が胚の非常に早い時期に存在し、いくつかの重要な発生プログラムに関与している可能性があることを示しています」。 ERVが感染に対して胚を保護することもできるという観察もまた、非常に理にかなっていると、フォルテレは言っています。 「まるでレトロウイルスがヒトの宿主を介して互いに競争しているかのようです」

至る所に存在するにもかかわらず、ウイルスは、その影響がしばしば気づかれないことから、しばしば生物学の暗黒物質と呼ばれています。 ビラレアル氏は、2001年に、ヒトの胎盤の形成にはウイルス遺伝子の存在が不可欠であることを明らかにしました。 「DNAは生息地であり、ウイルスは住人なのです」と彼は言う。 最も影響力のあるウイルスは、HERVKのように、私たちのDNAに永久に挿入され、次の世代に受け継がれる可能性のあるものです」

これらのウイルスは、宿主の遺伝子を再構築する遺伝ツールを持ち、どれがいつ活動し、他のどの遺伝子と相互作用するかに影響力を持ちます。 つまり、宿主の身体的特徴を作り変える能力を持っているのだ、とVillarrealは言う。 「これは、宿主のゲノムをコロニー化させる巨大な動的プールなのです」

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