地球上のウイルスの数は、莫大だ。少なくとも10³¹個のウイルスが地球上に存在する。その全てを横に並べると、1億光年の距離になる程だ。

ウイルスの中で最も一般的なウイルスはバクテリオファージで、細菌に感染して害を与えるウイルスである。微生物学者によれば、バクテリオファージは地球上で最もあまねく存在している生命体だという。

バクテリオファージは、地球上で最も過酷な環境でも見つけることができる。科学者たちはこれまでに、酸性の温泉、塩分を含んだ湖、砂漠、山、そして北極の氷からもバクテリオファージを分離している。

最近、国際的な研究者チームが、地球上で最も深いマリアナ海溝の推進8,900メートルから採取した堆積物サンプルの中から新しいバクテリオファージを発見した。

研究者の一人で、中国海洋大学のMin Wang教授は、「私たちの知る限り、これは世界の海洋で最も深く分離されたファージとして知られています」と語っている。

新種ウイルスは深海ファージの多様性に光を当てる

新しいバクテリオファージはvB_HmeY_H4907と呼ばれる。ハロモナス属の好塩性細菌（塩分濃度の高い環境に生息する細菌）に感染するウイルスだ。このようなバクテリアは一般的に深海の熱水噴出孔に生息している。

マリアナ海溝でのバクテリオファージの発見は、人類にとってこれが初めてではない。例えば、2022年には科学者チームが水深6,000mから11,000mに位置する海溝のハダル領域からウイルスHMP1を分離している。

しかし、Wang氏と彼のチームによれば、vB_HmeY_H4907が興味深いのは、深海にこれまで聞いたことのないウイルスファミリーが存在することを示唆しているからだという。

また、深海ファージとその宿主の進化、多様性、ゲノムの特徴についても新たな視点を提供している。

研究チームは、vB_HmeY_H4907を好塩性細菌株からなる堆積物サンプルから分離した。ゲノム解析の結果、このファージは溶原性であることが判明した。つまり、他の多くのファージ種とは異なり、宿主を殺さないということである。

この研究はまた、このバクテリオファージが海洋全域で広く発見されていることや、その外観がハロモナス菌に酷似していることも示唆している。ウイルスと宿主が深海でどのように共進化してきたのか、非常に興味深い。

研究チームは、今後もvB_HmeY_H4907の遺伝的特徴を研究していく予定である。これにより、これらの微生物が宿主とどのように相互作用し、このような極限環境でどのように生き延びているのかをより深く理解できるようになると考えている。

「生命が存在するところならどこでも、制御因子が働いていることは間違いありません」。

論文

• Microbiology Spectrum: Identification and genomic analysis of temperate Halomonas bacteriophage vB_HmeY_H4907 from the surface sediment of the Mariana Trench at a depth of 8,900 m

参考文献

• American Society for Microbiology: A Newly Identified Virus Emerges From the Deep
• via Motherboard: Scientists Collect Entirely New Type of Virus From Marianas Trench Ocean Abyss

研究の要旨

ウイルスは、宿主の群集構造を調節し、生物地球化学サイクルを仲介し、宿主細胞の代謝を補うことによって、生態系において重要な役割を果たしている。世界で最も深いハダルの生息地であるマリアナ海溝には、低温、高圧、栄養不足という極限状態に適応した様々なユニークな微生物が生息している。しかし、ハダル海溝で分離されたハダルファージ株に関する知識はまだ限られている。本研究では、水深8,900mのマリアナ海溝の表層堆積物から分離されたHalomonas meridiana H4907に感染する温帯ファージvB_HmeY_H4907を発見した。40,452bpの直鎖dsDNAゲノムは、57.64％のGC含量と55のオープンリーディングフレームを持ち、宿主と非常に相同性が高い。系統解析と平均塩基配列の同定から、vB_HmeY_H4907は単離されたファージから分離され、予測される8つのプロウイルスと6つの未培養ウイルスゲノムを持つ新しい科、Suviridaeを代表することが明らかになった。これらは海洋に広く分布しており、このウイルスファミリーが深海に広く存在していることを示唆している。これらの発見は、ハダルライソジェニックファージの系統学的多様性とゲノムの特徴についての理解を広げ、ファージ-宿主相互作用と進化のさらなる研究に不可欠な情報を提供し、ハダル海洋に生息するウイルスのライソジェニックライフスタイルについての新たな洞察を明らかにする可能性がある。