進化とウイルス

質問

山中伸也先生も言っていましたが、ウイルスが細胞の中に遺伝子を残した遺伝子が進化に大きな貢献をしているというのは定説です。しかし、生殖細胞にどのようにしてウイルスが入りこんだのか、想像ができません。どのような仕組でウイルスが遺伝子を持ちこんだのでしょうか。

回答No.5

raiden787

＞レトロウイルスの遺伝子断片が入り込んでいることは周知の事実ではないでしょうか。

その可能性があるというだけで確定できるわけではないです。
そしてそのレトロウイルスの遺伝子断片が入ってると言っても形質に直接関係のない部位であれば進化に影響しているとは言い切れないわけです。
だからウイルス進化説はまだ定説というほど確定はしていないのです。

お礼

もう少し勉強してみます。どうもありがとうございました。

回答No.4

raiden787

＞男性か女性かの生殖細胞にウイルスが入り込むというのは不思議なのですが、
うーん、なにが不思議なのか分かりません。
生殖細胞だろうと何細胞だろうと細胞は細胞です。その細胞をターゲットにしたウイルスがいれば感染することは普通にありえることです。
どういう点を不思議に感じているのでしょうか？
生殖器にウイルスが侵入することでしょうか？

＞ウイルスが入っているのは確かではないでしょうか。
前述しましたが生殖細胞にウイルスに感染することはありえます。
ただしすべてのウイルスが宿主のDNAに自分のDNAを取り込ませた上でその細胞を殺さずに維持し続けるわけではありません。種類によります。それに、その取り込ませたDNAが生存に有利な形質を発現させる確率は極めて低い。ウイルスはDNAをその相手の生き物の形質発現のために調整したりはしません。
なおかつ感染した生殖細胞が無事に受精し、成長してなおかつその個体が多数の子孫を残してその形質が定着しうるのかという問題もあります。
また、動物にはウイルスに感染された細胞を殺すキラーT細胞などの免疫機能もあります。

確かにウイルスによって目的遺伝子を特定の細胞に組み込むことは可能ですし、原理的にはウイルス進化説はありうるとは思いますが、それが自然界で実際に進化に寄与しているかはまだはっきりとは言い切れません。
自然界には特定形質を発現させるために調整したDNAを作ってウイルスに組み込み、制限酵素を選び、細胞を選抜する技術者はいないのですから。
人間社会になら数10万円くらい出せばやってくれる会社はいくつもありますけどね。

なのでまだまだ定説と言い切れるほどの確固たるものではないと思うのですが。
ありえないと否定してるわけではないですよ。
もしウイルス進化説を定説だとまで言い切るほどの根拠を御存じなのであれば教えていただけますか。

お礼

レトロウイルスの遺伝子断片が入り込んでいることは周知の事実ではないでしょうか。いろいろお話しいただき感謝いたします。

回答No.3

raiden787

＞特定のウイルスしか生殖細胞に入れないのでしょうか。

はい。基本的にウイルスはそのターゲットにしている細胞にしか感染できません。
ただし厳密なものではなく、ターゲットの細胞に似た別の細胞に感染することもあります。

ところでウイルス進化説って定説でしたっけ？
ありえない話ではないですけどまだそこまで明確なものでもなかったような。

お礼

ご教示ありがとうございます。男性か女性かの生殖細胞にウイルスが入り込むというのは不思議なのですが、ウイルスが入っているのは確かではないでしょうか。

回答No.2

raiden787

ざっくり言えば細胞の細胞膜に存在する受容体を利用します。

細胞は通常、表面を細胞膜によって包まれています。
この細胞膜はいわばお城の城壁です。これによって外部の物質が入り込むのを防いでいます。
でも細胞が生きていくためには色々な栄養が要りますし、また、他の細胞からの伝達物質（手紙みたいなものですね）を受け取る必要があります。
なので細胞膜は細胞に必要な物質だけを取り込み、それ以外の物質は取り入れない仕組みを持っています。
その仕組みが受容体です。
受容体というのはいわば門番のようなもので、細胞に必要な物質を認識し「その物質が来ましたよ」という合図をする働きがあります。これによって細胞に必要な栄養とか伝達物質を取り込むのです。
ウイルスはこの受容体を騙して、自分が細胞に必要な栄養であると思わせて細胞内に入り込むのです。

受容体にはたくさんの種類があり、それぞれ取り入れる物質が違います。
例えばVLDL受容体という受容体があります。
これは糸みたいな姿で、細胞の細胞膜を貫いて細胞外にひょろひょろと伸びています。
このVLDL受容体にVLDLという物質が触れると、VLDL受容体はVLDLを捕まえてしまいます。
（ちなみにVLDLというのは俗に善玉コレステロールとか悪玉コレステロールとか呼ばれている物質の一種です。悪玉というのは素人向けの便宜的な表現で、実際は細胞に必要な栄養分を運ぶ大切な物質です）
そしてVLDLを捕まえたVLDL受容体は細胞の中に「VLDLを捕まえたぞ」という合図を送ります。
するとその細胞は細胞内の輸送タンパク質の働きでVLDLを細胞内に取り込んでしまうのです。

このVLDL受容体を騙すウイルスとして、ライノウイルスという風邪の原因になる病原ウイルスがいます。
このライノウイルスの一種はこのVLDLの表面構造に良く似たタンパク質を持っており，VLDL受容体がライノウイルスに触れるとVLDLと間違えてしまうのです。そして病原ウイルスだと知らずにライノウイルスを細胞内に取り込んでしまい、感染してしまうのです。

生殖細胞も同じように細胞表面に色々な受容体を持っています。たぶんVLDL受容体も持ってたと思います。
そこへその受容体を騙すウイルスがやってくれば感染してしまいます。

お礼

ご教示ありがとうございました。特定のウイルスしか生殖細胞に入れないのでしょうか。

回答No.1

雪中庵（@psytex）

ウィルスというのは、DNAそのものの存在で、宿主の
増殖能力を乗っ取って増える生物（？）です。
その乗っ取り方法の１つに、溶原化といって、制限酵素
という遺伝子DNAを切断してもぐり込む機能のある酵素を
使って、自分のDNAを宿主のDNAに導入するものがあります。

実は、現在行われている遺伝子操作の多くは、この酵素に
目的のDNAをくっつけて、目的の作物に新たな遺伝子を
導入しているのです。
生殖細胞にもぐり込む事も、最初に感染したウィルスでは
難しくとも、体内でわんさと増えて、鼻の粘膜からくしゃみ
と共に他人に向かって飛び出す頃には、体内にあふれている
ので、十分可能性はあるでしょう。

お礼

そういうものですか。どうもありがとうございました。