ウイルスは生物とは言えないが、生物の特徴も持つ

細菌はもちろん微生物です。これまで述べてきたように、微生物のなかの重要な位置を占めていると言っても過言ではありません。

いっぽう、世界を震撼させて有名になったコロナウイルスなどのウイルスも、私たちの病気の原因になるものの1つとして、細菌とともによく知られています。

この項ではウイルスについてお話ししますが、では、ウイルスっていったいなんでしょうか?

個体としてのウイルスには、通常の生物と異なり細胞がありません。また、自己増殖もできません。そのため生物であるとは言えないのですが、生物が持つ核酸(DNAかRNAのどちらか)とタンパク質を含んでいるため生物としての特徴も持っています。そのサイズは、細菌よりもずっと小さく、細菌が1㎛ぐらいであるのに対して、数十〜数百ナノメートル(nm)。nmは1㎜の十万分の1です。あまりにも小さいので、ふつうの顕微鏡では見えません。

ウイルスにも遺伝子があります。それがDNAかRNAのどちらかに書き込まれており、どちらを使っているかでDNAウイルスとRNAウイルスに分けられます。

また、この核酸を包む入れ物をカプシドと呼び、こちらはタンパク質でできています。ウイルスの持っている遺伝子のほとんどはこのカプシドをつくるタンパク質をコードしています。一部のウイルスは、その外側にエンベロープと呼ばれる膜状の構造を持っています。コロナウイルスはRNAウイルスで、エンベロープを持つウイルスです。石鹸で手を洗うのが効果的なのは、このエンベロープが石鹸の力で破壊されてしまい、ウイルスは感染力を失ってしまうからです。

ウイルスが感染するときは、ウイルスの表面にある特別なタンパク質が私たちの細胞の表面にあるレセプターと呼ばれるタンパク質に結合します。レセプターとウイルスの持っているタンパク質の型が合わないと、感染は起きません。動物の種類が異なるとウイルスが感染できないのはそのためですが、やがて細胞に取り込まれていきます。

次に細胞のなかに入ったウイルスのカプシドが分解され、なかから遺伝子が出てきます。感染した細胞の持つ核酸の複製能力を利用して、ウイルスの核酸が大量に増幅されます。増えたウイルスの遺伝子からは、カプシドなどを構成するタンパク質が大量に生産されます。

私たちの細胞では、核酸を増やす場合、DNAを鋳型(いがた)としてDNAができる複製と、DNAを鋳型とした伝令RNA(mRNA)の合成などの転写しかできません。けれど、RNAウイルスではRNAからDNAをつくる逆転写をおこなわなくては、私たちの細胞のなかで核酸を増やすことができません。そこで、逆転写酵素と呼ばれる特殊な酵素の遺伝子を持つのです。

別々に合成された核酸とタンパク質は細胞内で集合していき、核酸が封入されたカプシドが形成されてウイルスが完成します。完成したウイルスは、細胞を破裂させて外に出て、次の細胞に感染します。

細菌に感染するウイルスもいます。これらは、ファージと呼ばれています。ファージのなかには、細胞に取り付いて、カプシドのなかの核酸だけを細胞のなかに注入するタイプのものもいます。

このようにウイルスは、宿主(しゅくしゅ)細胞がないと増殖することができません。ですので、ウイルスは宿主と共存しようと進化していくようで、そのためにさまざまなウイルス病の原因ウイルスの毒性はしだいに弱くなっていくと考えられています。

【出典】『眠れなくなるほど面白い 図解 微生物の話』
著者:山形洋平  日本文芸社刊

執筆者プロフィール
1961年生まれ。東京農工大学農学部農芸化学科卒業。東北大学大学院農学研究科農芸化学専攻(博士課程後期)修了。東北大学農学部助手、東京農工大学共生科学研究院准教授、東京農工大学大学院農学研究院准教授を経て、現在は東京農工大学大学院農学研究院教授。農学博士。趣味は、醗酵食品の食べ歩きと醸造飲料の飲み歩き。