新型コロナウイルスの話題で
中断してしまいましたが

既に開始していた
ウイルスに関する基礎的な解説を続けます


<ウイルスの宿主>

ウイルスが感染して 
その細胞内で増殖する生物を宿主と呼びますが

宿主は
*細菌
*植物
*動物
の全てに及びます

地球上のありとあらゆる生物を宿主とし
それだけ多様な種類のウイルスが存在すます

ウイルスにより 
宿主の種類は決まっていて
他の種の宿主に感染することはありません

宿主が限定される機序として
前回 ウイルスが細胞に吸着するところで解説した
「鍵と鍵穴」の関係があります

ウイルスの細胞への侵入は
*ウイルス表面上のタンパク質
*細胞上のレセプター
の特異的結合により規定されますが

ウイルスの細胞への吸着 侵入を示すイラスト


ウイルス表面のタンパク質が結合するレセプターを
細胞表面に有する生物が 
ウイルスの宿主になるのです


<バクテリオファージ>

細菌に感染するウイルスは
宇宙船のような非常にユニークで
吸着に使う足(尾繊維)を有していて
バクテリオファージと呼ばれます

バクテリオファージの形態

バクテリオファージには 
興味深い点がいくつかあります

@ファージ治療
 
バクテリオファージの
特定の細菌に感染する性質を利用して
細菌に対する「ファージ治療」が試みられています

細菌感染の治療にファージを用いるもので
頻繁な使用により
薬剤耐性を引き起こす抗生物質に代わる
新たな細菌治療法として開発されました

ファージ治療について説明する図

特定の細菌だけ狙い撃ちできるので
抗生物質のように 
善玉菌まで攻撃しない利点もあります

特定の細菌だけ狙い撃ちするバクテリオファージ

大腸菌 赤痢菌 緑膿菌 ブドウ球菌などの
ヒトに有害な病原菌に対する治療が試みられていますが
現在のところ 芳しい成果は得られていません


但し最近は
ゲノム編集を用いたファージ治療が
注目されています

薬剤耐性を引き起こす抗生物質耐性遺伝子を
破壊するように
ゲノム編集で改変したバクテリオファージを用いるもので
その成果が期待されています


@腸内のバクテリオファージ

一方 腸内に存在する
バクテリオファージが注目されています

腸内のバクテリオファージについて説明する図

腸内細菌については 度々説明しましたが

腸の中には 細菌だけでなく
腸内細菌の数十倍の量の
バクテリオファージが存在するのです

その種類は 健常者では共通した傾向があり
腸内細菌叢と同様に
潰瘍性大腸炎などの消化器の病気では
バクテリオファージのパターンが
異なっています

また 腸内のバクテリオファージが
腸内細菌に感染して殺すことで
腸内細菌叢のバランスの形成に関与し
間接的に健康維持に貢献している可能性があり
とても注目されています


<ウイルスの死>

ウイルスは 
熱 紫外線 オゾンなどにより
カプシドのタンパク質が変性するため 
不活化されます

感染力は
60℃で数秒 37℃で数分 
20℃で数時間 4℃で数日 で
半減することが明らかにされています

また 多くのウイルスは
細胞の外では 数時間で感染力が半減し
特にエンベロープウイルスの多くは
細胞外では数分で死滅します


しかし ノンエンベロープウイルスは 
細胞外でも長時間生存できます

その代表例が
ヒトに感染して下痢を引き起こすノロウイルスで
細胞外でも1ヵ月近く感染力を保つとされています


<ウイルスは生物か?>

これまで見てきたように
ウイルスは 
細胞の中と外で振る舞いが全く異なります

細胞の外では
単なる構造物であるウイルス粒子として存在し

感染した細胞の中では 
細胞のシステムを利用して
*遺伝子複製
*ウイルスの増殖
を行い あたかも生物のように振る舞います

ウイルスが感染した細胞内で増殖する様子

つまり 
ウイルスは細胞がないと増殖していけない

そんなウイルスは 生物と言えるのか?

ウイルスが発見されて以来 
そうした議論が繰り返しなされています

生物に深い興味を示した 
理論物理学者のシュレジンガーは
1943年に記した著書の
「生命とはなにか」のなかで

シュレジンガーの「生命とはなにか」の表紙

*遺伝子の情報に基づいた自己複製
*外部から栄養を摂って代謝反応により活動する

という 
ふたつの性質を有するものが生物である
と定義しました

ウイルスは
自己複製して子孫を残すことはできますが
自らには細胞がないので代謝反応はできず
感染する細胞なしでは独立して生きていけません

そんなウイルスは 生物と言えるのか?

言葉遊びのような側面もありますが
そうした議論に結論は得られていません
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