逆転写酵素とは、RNAからDNAを転写する酵素のこと。

私たち生物の核には、遺伝情報を担う物質としてのDNAが格納されています。DNAの塩基配列をもとにRNAを介して様々なアミノ酸が生成され、それらが組み合わさって生命活動に必須のタンパク質が作り出されます。

生物の授業では、DNAをもとにタンパク質が作り出される過程を「セントラルドグマ」として学びます。キーワードは「転写」「翻訳」ですね（生物選択の高校生に呼びかけてみる～）！

ですから、通常はDNA→RNAと情報が伝達されるわけですが、逆転写酵素には、逆にRNAをもとにDNAを構成させる働きがあるということです。

そんな“技アリ”的な働きを担う酵素を持っている代表例がレトロウイルス（「レトロ」とは“逆”の意味です）で、その中でも最も有名なウイルスがHIVウイルスです。

◆DNAの形で一休み

HIVウイルス（ヒト免疫不全ウイルス）は、人のカラダに侵入すると、免疫機能の要を担うヘルパーT細胞に感染します。ヘルパーT細胞は、各種免疫担当細胞に、病原体の情報を伝え、活性化させる役割を担うリンパ球なのですが、HIVウイルスはこの細胞に感染し、自らのコピーを増やして細胞を突き破って出ていきます。その結果、ヘルパーT細胞は死んでしまい、その数がどんどん減っていくことで、免疫不全が引き起こされるわけです。

ウイルスは、遺伝情報を安定的な二本鎖のDNAで持っているか、それとも一本鎖のRNAで持っているかで、DNAウイルスとRNAウイルスに大別されます。例えば、子宮頸がんを引き起こすヒトパピローマウイルスはDNAウイルスで、一方、コロナウイルスは、RNAウイルスです。コロナウイルスはパンデミックの際、どんどん変異していきその性質を変えていきましたが、RNAウイルスの方が不安定なため、容易に変異をしやすいのです。

ただし、RNAウイルスの中でも特殊なウイルスがHIVウイルスです。HIVウイルスはヒトに侵入し、ヘルパーT細胞に感染すると、逆転写酵素を利用していったんDNAの形になり、ヒトのDNAの中に潜り込むという性質があります。しばらくは、その安定的な状態でヘルパーT細胞の中に潜伏するんですね。

コロナウイルスが症状を引き起こしつつも、一過性の感染で終わってしまうのに対して、HIVウイルスはひとたび感染すると上記のように潜伏作戦をとるため、治療が難しいのです。このようなHIVウイルスならではの特徴は、逆転写酵素によるものです。

◆レトロウイルスのおかげで哺乳類誕生？

レトロウイルスは、やっかいなウイルスというイメージがつきまとうのですが、実は、ゲノム解析で、ヒトの遺伝子配列の中に、想像以上に膨大な「内在性レトロウイルス」が発見されています。つまり、私たちの遺伝子の中にレトロウイルス由来の遺伝情報が含まれているということ！

このヒト内在性レトロウイルスは、約3000万～4000万年前に、霊長類の間で水平感染を起こしていたレトロウイルスだと考えられています。レトロウイルスがたまたま生殖細胞に感染し、ヒトゲノムに組み込まれ、宿主の遺伝子のひとつとなっている、ということなんです！調査を進めると、なんと、ヒトゲノムの半分近くがレトロウイルスに関連した配列であることもわかってきました。

また、哺乳類はお腹の中で赤ちゃんを育てますが、その時に赤ちゃんとお母さんをつなぐ臓器として活躍する胎盤が、レトロウイルス由来の遺伝子がないとつくられなかったのではないか、ということも研究で明らかになっています。哺乳類はレトロウイルスに感染しなければ誕生しなかったのではないかということです。

短いスパンでみれば、HIVウイルスのように病原体と見なされるレトロウイルスのふるまいも、進化の過程で観察してみると、生物の機能を大きく変化させる重要な役割を担っているとみなすこともできるんですね。

それにしても、わたしたち人間って、半分はレトロウイルス？

◆参考文献◆

中屋敷 均 『ウイルスは生きている』講談社現代新書

山内一也　『ウイルスの意味論　生命の定義を超えた存在』みすず書房

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