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新しいウイルスが両生類の減少に関連してるって。

新しく見つかったウイルスが、両生類の有害な真菌病原体の毒性を増すかもしれないんだって。

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ウイルスが両生類の減少を引ウイルスが両生類の減少を引き起こす感染の増加と関連してるって。新しいウイルスが見つかって、カエルの真菌
目次

世界中で両生類の種類が減少してるのが目立ってて、多くの科学者はそれがバトラコキトリウム・デンドロバティディス([BD](/ja/keywords/batorakokitoriumudendorobateideisu--kk6dp70))っていう病原体による真菌感染に関連してると考えてる。この感染は、両生類の皮膚に主に影響を与えるキトリジウム病っていう病気を引き起こす。体内の塩分バランスを乱すから、深刻な健康問題や死につながることもあるんだ。

Bdは両生類にとって一般的な脅威と見なされてて、500以上の種の減少に関与してる。これらのケースのほとんどは、急速に広がっているグローバル・パンゾオティック・ラインジ(Bd-GPL)っていう特定の系統に関連してる。Bd-BRAZILやBd-CAPEみたいな他の系統は地理的範囲が限られていて、Bd-GPLほどの害を及ぼさないみたい。Bdがこんなに早く広がった理由はまだ不明だけど、一つの仮説は、普段はその個体数を抑える特定のウイルスや真菌などの自然の敵から逃げた可能性があるってこと。でも、Bdのための自然の敵はまだ発見されてない。

新しいウイルスの発見

最近の発見で、Bdに関連する新しいウイルスが見つかった。このウイルスはマイコウイルスって呼ばれるDNAウイルスの一種で、主にあまり有害でないBdの系統に感染するみたい。マイコウイルスは真菌の成長や病気を引き起こす能力に影響を与えることが知られてる。有名な例はCHV1で、これはクリのブリーチを引き起こす真菌に感染して、その病原性を減少させる。

Bdは水生環境で繁殖し、運動性の胞子を使って繁殖する真菌のグループに属してる。これらの真菌に存在するマイコウイルスについての知識は限られてる。これまでのBdの中のマイコウイルス検索はほとんどが否定的な結果だった。しかし、最近の発見は、BdがCRESSウイルスと呼ばれるグループに関連する小さなDNAウイルスを持ってる可能性があることを示している。

Bd内でのウイルスの普及

これらのCRESSウイルスがBdでどれくらい一般的かを調べるために、科学者たちは様々なBd系統の公に利用可能なゲノム配列を調べた。いくつかの分離株にはウイルス感染の証拠が含まれていることがわかった。ウイルス陽性の系統は、あまり病原性のないBdの系統に見られた。実際、Bd-GPL系統からの系統はウイルス感染の兆候を示したのは1つだけだった。

新しく特定されたウイルスは、バトラコキトリウム・デンドロバティディスDNAウイルス1(BdDV-1)と名付けられた。系統解析の研究は、このウイルスを円形ゲノムで知られるウイルスのグループに位置づけている。BdDV-1とBdの関係は、このウイルスが進化の過程でBdのゲノムに統合されたことを示唆している。

BdDV-1がBdに与える影響

BdDV-1がBdの挙動に影響を与えるかを調べるために、研究者たちはウイルスなしのBdの系統を作ろうとした。でも、ウイルスを排除できなかったから、ウイルスがBdのゲノムに統合されているかもしれないと思って調査を続けた。長いリードのゲノムシーケンシングの結果、BdDV-1ゲノムがBdゲノムの特定の位置に統合されていることがわかった。この統合が、ウイルスを取り除く試みが失敗した理由を説明しているかもしれない。

研究者たちは蛍光プローブを使って、BdDV-1ゲノムとコントロール遺伝子の両方を可視化した。彼らは、BdDV-1ウイルスが感染したBd系統のかなり多くの細胞に存在することを見つけた。これにより、BdDV-1がBdのゲノムに統合されていることが示唆され、ウイルスを排除するのが難しい理由の一つかもしれない。

さらに、mRNAのシーケンシングから、BdDV-1遺伝子が活発に発現していることがわかった。その中でもRep遺伝子が特に活発だった。これは、Bdのゲノムに統合されていても、ウイルスが依然として機能していて真菌の挙動に影響を与えることができることを示している。

ウイルスと真菌の成長の関係

研究者たちは、BdDV-1の存在が制御された実験室条件でのBd系統の成長にどのように影響するかも調べた。ウイルスを持つ株と持たない株で成長に違いがあった。興味深いことに、BdDV-1の存在が実験室での成長の効率を減少させように見えたが、感染した両生類においては病原性が増加していることが関連していた。

BdDV-1の影響をよりよく理解するために、科学者たちはダワーフ・クロー・フロッグで実験を行った。彼らはカエルをグループに分けて、ウイルス陽性またはウイルス陰性のBd株に感染させた。その結果、ウイルス陽性株に感染したカエルは、ウイルス陰性株に感染したカエルよりも死亡率が高いことがわかった。

両生類の健康への影響

これらの発見は心配なことで、BdDV-1が自然環境でのBdの病原性を高めている可能性を示している。ウイルス陽性のBd株は死亡時に真菌の負荷が少なかったけど、カエルでの感染結果はより深刻だった。これは、BdDV-1が実験室でのBdの成長だけでなく、自然環境での両生類に対する害にも影響を与える可能性があることを示唆している。

これらの発見の影響は重要で、現在の両生類の世界的な減少を考えると特にそうだ。BdとBdDV-1の相互作用は、病気と宿主の反応の複雑なダイナミクスを強調している。BdDV-1が本当にBdの病原性を高めているなら、他の環境的な圧力から脅かされている両生類の個体数に深刻な影響を及ぼす可能性がある。

今後の研究の方向性

BdDV-1の発見は、野生の真菌との相互作用に関するマイコウイルスの研究に新たな可能性を開く。BdDV-1の存在が病原性の増加と相関しているようなので、これらのウイルスがBdの広がりや両生類の健康に与える影響を探るためのさらなる研究が必要だ。

BdDV-1の影響の全体像を理解するには、さまざまなBd系統やそれらが存在する生態系との関係をより深く探る必要がある。この研究は、キトリジウム病の脅威に直面する両生類の個体数を管理し保護するためのより良い戦略につながる可能性があり、新しい生物制御法や遺伝子操作の方法の開発にもつながるかもしれない。

結論として、BdとBdDV-1の関係は、両生類の健康の監視とその減少に寄与する要因の継続的な観察の必要性を強調している。進行中の研究によって、私たちはこれらの重要な種を私たちの生態系で保護する方法をよりよく理解できることを期待できる。

オリジナルソース

タイトル: Discovery of an endogenous DNA virus in the amphibian killing fungus and its association with pathogen genotype and virulence

概要: The Global Panzootic Lineage (GPL) of the pathogenic fungus Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) has caused severe amphibian population declines, yet the drivers underlying the high frequency of GPL in regions of amphibian decline are unclear. Using publicly available Bd genome sequences, we identified multiple non-GPL Bd isolates that contain a circular Rep-encoding single stranded DNA (CRESS)-like virus which we named BdDV-1. We further sequenced and constructed genome assemblies with long read sequences to find that the virus is integrated into the nuclear genome in some strains. Attempts to cure virus positive isolates were unsuccessful, however, phenotypic differences between naturally virus positive and virus negative Bd isolates suggested that BdDV-1 decreases the growth of its host in vitro but increases the virulence of its host in vivo. BdDV-1 is the first described CRESS DNA mycovirus of zoosporic true fungi with a distribution inversely associated with the emergence of the panzootic lineage.

著者: Jason Eric Stajich, R. Clemons, M. Yacoub, E. Faust, L. F. Toledo, T. S. Jenkinson, T. Carvalho, D. R. Simmons, E. Kalinka, L. K. Fritz-Laylin, T. Y. James

最終更新: 2024-02-15 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.03.16.532857

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.03.16.532857.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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