ゲノム内のウイルス残存物のおかげで強力な免疫システム

私たちのゲノムにウイルス DNA の残骸が存在するという事実は、これらの病原体の特別な繁殖戦略によるものです。つまり、ウイルスは遺伝子操作に従事しており、ウイルスはその DNA を感染細胞のゲノムに組み込んで、ウイルス工場に変異させます。通常、外来遺伝子は子孫に受け継がれませんが、例外的な場合には受け継がれます。このようにして、人類の発達の過程で、ウイルスの残骸がゲノムのなんと 8% にも達するまで蓄積されました。これらのいわゆる内在性レトロウイルスは、感染性ウイルス粒子を生成する能力を失って久しい。だからこそ、以前はそれらは私たちのゲノム内で機能を持たない遺伝子のゴミであるとしか考えられていなかったのです。米国の研究者チームが今回明らかにしたように、これはおそらくまったく当てはまらない。「これらの内因性ウイルスの一部が私たちの生物学を形作ってきた」とユタ大学(ソルトレークシティ)のセドリック・フェスショット氏は言う。

元侵略者が再利用される

ヒトゲノムの研究中に、彼と彼の同僚は、よく知られた物質であるインターフェロンによって遺伝物質が活性化されると思われる数千の内因性レトロウイルスを発見しました。これらは感染時に生成される警報メッセンジャー物質です。彼らは、ウイルスなどとの戦いに機能する遺伝子のスイッチを入れることによって、影響を受けた組織の武器庫を活性化します。これに関連して、研究者らは、インターフェロン感受性レトロウイルスがゲノム内にランダムに分布しているのではなく、むしろ免疫系の遺伝子のすぐ近くに存在していることも発見した。 「これらの要素の一部が免疫遺伝子のスイッチ機能を持つ可能性があることを示す最初の兆候でした」とフェスショット氏は報告する。

この手がかりを実験的に調査するために、研究者らはヒトの培養細胞で実験を実施した。彼らは、遺伝子切断ツール CRISPR/Cas9 を使用して、細胞ゲノムから内因性レトロウイルスの一部を選択的に除去します。この遺伝情報が欠落すると、隣接する免疫遺伝子がインターフェロンに反応しなくなることが判明しました。研究者らは、ウイルスの DNA には実際にはスイッチ機能があると述べています。彼らはまた、特定のレトロウイルス DNA が除去された細胞は、ウイルス感染に対して適切に防御できなくなることを示すこともできました。肝心なのは、これらの結果は、元のウイルスDNAがこれらの病原体に対する武器に変換されたことを証明している、とフェショット氏らは説明する。

ゲノム内のウイルス残存物のおかげで強力な免疫システム

おそらく典型的な現象

彼らはまた、ゲノム内の内在性レトロウイルスがヒトだけでなく他の哺乳類でもインターフェロンシステムに関連しているという証拠をすでに発見している。研究者らは、これはおそらく種特有の防御機構の発達において広く見られる現象であると述べている。 「免疫システムがこれらのウイルス残存物の一部を再利用した可能性はありそうです」と共著者のネルス・エルデ氏は言う。 「ウイルスはもともと、自身の複製プロセスを通じてゲノムに侵入しました。その後、進化は形勢を私たちに有利に変えました」と研究者は言いました。

ゲノム内のウイルス残存物のおかげで強力な免疫システム

研究者によるオリジナル作品: