ウイルスはどのように変化するのか？
ウイルスがどのように変化するかという問題は、ウイルスが流行するたび話題になります。
現在は、変異したコロナウイルスCOVID-19の流行と拡大により、ウイルスの変化に関心を持つ人が増えています。
科学には、それぞれの現象への説明があります。
遺伝学の知識だけでなく、ウイルスが流行が発生するたびに行われる科学的研究により、ウイルスの遺伝的変異のメカニズムへの理解が深まりました。
ウイルスには、生存と増殖のために使用する遺伝情報が含まれていることがわかっています。
ヒトDNAと同様に、ウイルスゲノムはすべての情報をエンコードしますが、これには、どのように感染するか、そしてウイルスの標的となるホストが含まれます。
ウイルスは次の2つの方法で変異します。
- 組換え：これは、2つ以上のウイルスがDNAまたはRNAの一部を交換し、他のウイルスの構造で自分自身を変化させるときに発生します。
- 再集合：この変化はウイルスに固有のものです。一般に、遺伝物質の複製のエラーが原因で発生します。
感染人口が多いほど、ウイルスが変異する可能性が高くなります。
ただし、ウイルスが変化する方法と、ウイルスがどれほど致命的であるのかを関連づけるのは正しくありません。
今回の記事でご紹介しているように、ウイルスのほとんどはより穏やかな形に変異して生き残ります。これは、致命的なウイルスへと変化すると、ウイルスがそのホストを失うからです。
ウイルスが変化する理由
ウイルスが変化する理由の答えはエラーです。
ほとんどの場合、ウイルスの突然変異はRNAコーディングのエラーの結果です。
一部のウイルスにはRNAではなくDNAが含まれていますが、DNAではエラーが拡大します。
DNAウイルスには遺伝情報を再現するためのより洗練されたメカニズムがあるため、ウイルスは複製する遺伝子をコピーするときのエラーを少なくします。 RNAウイルスでは、制御メカニズムはより初歩的です。
DNAウイルスは、感染した細胞に存在するポリメラーゼと呼ばれる酵素を使用し、DNAウイルスがホストの情報を利用する寄生虫のようなものだと想像してください。
DNAのポリメラーゼにはエラーを修復する能力があります。
RNAウイルスでは異なり、DNAポリメラーゼは、そこではエラーを修復できません。
これが頻繁な突然変異につながります。遺伝情報としてRNAを持つウイルスは、驚くべき速度で変異します。
なぜウイルスが変化するのかという疑問に答えるなら、生き残るためにそうしていると言えます。
生き残るための変化や進化を利用して種が進化するのと同じように、ウイルスもほぼ同じことをします。
ただし、ウイルスの変化は毒性の増加を常に意味するわけではありません。
続きを読む：詳しく知りたい！私たちが風邪をひく理由
ウイルスの変化は常に悪いことですか？
いいえ。ウイルスの突然変異によって、必ずしも致死性が高くなるとは限りません。
ウイルスの致死性が高くなると、そのホストが死んでしまうためあまりにも多くのホストを殺すことはできません。
ウイルスは、ホストの状況に応じて変化します。
ウイルスの致死性が低下すると、ホストに気付かれずに個体から別の個体に複製される可能性があります。
最終的には、ウイルス自体を永続させることがウイルスの論理的な目標です。
ウイルスが変化すると同時に、ホストの免疫反応も増加します。
これは、ウイルスがホストとともに生存し続ける奇妙なバランスにつながります。
人間のインフルエンザの例からもわかるように、毎年季節的に大流行を引き起こしています。
詳細はこちら：新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の症状
新型コロナウイルスとその突然変異に関して何が発見されましたか？
北京大学は、COVID-19の系統を成文化するための科学的研究を主導しました。これまでのところ「L型」と「S型」という2つのタイプのコロナウイルスを特定しました。
L型は、中国の武漢で爆発的に流行したときに一般的になった、最初に変異したものです。
最初に動物間で伝染した、ヒトにも感染します。
S型は、2月以降に感染したヒトで発見されました。
L型は今年1月からその存在を減らしましたが、専門家は、人間の行動に起因すると考えています。
ウイルスの拡大を制限するために取られた措置が、検疫とともに、穏やかで毒性の少ないタイプのCOVID-19であるS型へと変化したとも考えられています。
ウイルスの変化は常に悪い方向に向かうわけではない
ウイルスがどのように変化するかを知ることは、ウイルスの流行が爆発的に起こる理由についての手がかりとなります。
ほとんどのウイルスが、アウトブレイクが起こり最大の感染状態に達した後、症例が減少します。
これにつながる要因の1つは人間の介入ですが、別の重要な要因はウイルスの突然変異だと考えられます。
いずれにせよ、ウイルスの変化は、人間としての習慣を変え、より健康的な生活やライフスタイルと実践する動機となりす。
ウイルスの突然変異と戦うための鍵は、予防です。
引用された全ての情報源は、品質、信頼性、時代性、および妥当性を確保するために、私たちのチームによって綿密に審査されました。この記事の参考文献は、学術的または科学的に正確で信頼性があると考えられています。
- Villordo, Sergio Manuel. Estudios de estructuras de ARN que regulan la replicación del virus del dengue en humanos y mosquitos. Diss. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2016.
- Zhu, James, et al. “Profiling the immune vulnerability landscape of the 2019 Novel Coronavirus.” (2020).
- Narayan, Opendra, Diane E. Griffin, and Janice E. Clements. “Virus mutation during ‘slow infection’: temporal development and characterization of mutants of visna virus recovered from sheep.” Journal of General Virology 41.2 (1978): 343-352.
- Crotty, Shane, and Raul Andino. “Implications of high RNA virus mutation rates: lethal mutagenesis and the antiviral drug ribavirin.” Microbes and infection 4.13 (2002): 1301-1307.
- Fournier, Emilie, et al. “A supramolecular assembly formed by influenza A virus genomic RNA segments.” Nucleic acids research 40.5 (2012): 2197-2209.
