家禽の屠殺場で新しいウイルスが発見された

中国は家畜や鶏の飼育とその肉の消費で先進国なんだ。中国の肉の消費量は約1億トンで、世界全体の27%を占めてるんだって。2022年には中国の肉の生産量が9227万トンに達したんだ。中でも鶏肉は2443万トンを占めてて、これは世界の鶏肉生産の約26.5%だよ。

#食肉処理場の重要性

食肉処理場は、農場から消費者に肉を届けるためのプロセスで大事な役割を果たしてる。でも、そこは有害な微生物が広がる場所でもあるんだ。鶏はすごく動き回るし、いろんな場所から来るから、いろんな病原体を持ってる可能性がある。鶏が食肉処理場に到着すると、環境やそこで働く人たちに影響する汚染が起きることもあるんだ。処理中に出る廃棄物も、こうした有害な微生物が繁殖するのに良い条件を作ってしまうんだ。動物、環境、働く人との関係は、病原体が広がる閉じたループを作ってしまう。研究によると、CampylobacterやSalmonella、鳥インフルエンザウイルスなどは、一般の人々と比べて食肉処理場の作業員に多く見られる。だから、鶏の食肉処理場での微生物の研究はすごく重要なんだ。

#バクテリオファージ：ウイルスの一種

バクテリオファージは、特にバクテリアを感染させるウイルスなんだ。地球上で最も一般的な生命形態で、約10^31個の粒子があると推定されてる。私たちの研究グループは、鶏の食肉処理場から取ったサンプルからたくさんの病原体を発見して、たくさんの新しいバクテリオファージも特定したんだ。食肉処理場に多くの病原体がいることで、バクテリオファージが生き残るための良い環境が提供されるんだ。鶏の食肉処理場でのこれらのバクテリオファージの種類や宿主を研究することで、その環境における病原体とバクテリオファージの関係が理解できるようになる。また、食肉処理場の作業員は有害なバクテリアにさらされて感染するリスクがあるから、効果的なバクテリオファージの種を探求することは、環境を浄化して有害な病原体の広がりを防ぎ、公衆衛生を守る手助けになるかもしれない。

#Microviridaeウイルスの検証

Microviridaeは、一本鎖DNAウイルスのファミリーなんだ。いろんなバクテリアに見られ、その中には病気を引き起こすものもある。従来はMicroviridaeのサブファミリーは2つだけが認識されてたけど、最近の研究ではもっとたくさん存在する可能性が示唆されてる。この研究は中国の広州にある鶏の食肉処理場に焦点を当てて、そこから環境中のウイルスを特別な方法で収集して調べたんだ。Microviridaeファミリーに属する多様な新しいウイルスを発見した。これらのウイルスのほぼ完全なゲノムを分析した結果、少なくとも6つの新しいサブファミリーと他の高次の分類群を特定できた。自分たちの発見を既存のウイルスデータベースと比べると、私たちの分類は明確で正確であることがわかった。新しいマイクロウイルスのホストが20以上も見つかり、彼らの生態的な重要性についての理解が広がったんだ。

#サンプル収集の方法

この研究では、広州の鶏の食肉処理場から3種類のサンプルを集めた：動物サンプル、作業員のサンプル、環境サンプル。環境サンプルには空気、土壌、スラッジ、車両や食肉処理場の表面からのスワブが含まれてる。

1. 動物サンプル： 鶏やアヒルの口や肛門から無菌の綿棒を使ってサンプルを取った。綿棒は保存用の特別な緩衝液に入れた。複数の動物からの綿棒を混ぜて複合サンプルを作った。
2. 作業員サンプル： 食肉処理場の作業員から鼻のスワブを集めた。これも無菌の綿棒を使って、保存用の緩衝液に入れた。
3. 空気サンプル： 食肉処理場のいろんな場所から数日間空気サンプルをキャッチするための特別な機器を設置した。
4. 土壌サンプル： 食肉処理場の周りのさまざまな場所から土壌サンプルを集める特定の方法を使った。
5. スラッジサンプル： 排水エリアの隅から汚水を集めた。
6. 環境スワブサンプル： 食肉処理場のいろんな場所のさまざまな表面からスワブを取った。

サンプルを集めたら、注意深く保管してテストのために運んだ。

#サンプルの分析

サンプルのウイルスの内容を分析するために、同じソースからのサンプルを組み合わせてプールを作った。動物、作業員、環境のエリアからのスワブを組み合わせたんだ。ウイルスのような粒子を性質に基づいて分離して、サンプルを濃縮してから、さらなるテストのために核酸を抽出した。

先進的な技術を使ってこれらのサンプルをシーケンシングの準備をしたんだ。これにより、存在するウイルスの遺伝情報を読み取れるようになった。このシーケンシングプロセスから、多くのウイルスの配列が明らかになり、さらに洞察を得るために分析できるようになった。

#新しいMicroviridaeサブファミリーの発見

分析を終えて、9つのMicroviridaeウイルスクラスターを特定したよ。2つのクラスターは、既知のサブファミリー、BullavirinaeとGokushovirinaeに対応してた。残りの7つのクラスターは新しいサブファミリーを表してる可能性が高い。私たちの発見に基づいて、ウイルスを5つの主要なグループに分類したんだ。このグループの中には、以前に分類されていなかったウイルスが含まれていて、Microviridaeにはさらに多くの細分化がありそうだってわかった。

#マイクロウイルスのホストについての知識を広げる

新たに発見されたマイクロウイルスの潜在的ホストを特定するための分析も行った。分かったことは、BdellovibrioやChlamydiaなどの知られたホストは一般的だけど、他にも多くの認識されていないホストがいる可能性があるってこと。これらのホストの広範囲な範囲は、マイクロウイルスがさまざまなバクテリアと相互作用する可能性があることを示してるんだ。

サンプルの分析では、マイクロウイルスは土壌やスラッジサンプルに多く見られた。特に、Bdellovibrio bacteriovorusやCaulobacter vibrioidesなどの種が一般的なホストとして現れた。この結果は、マイクロウイルスとそのバクテリアホストとの密接な関係を示し、異なるサンプルタイプの間に特定のパターンを強調してる。

#マイクロウイルスのゲノム特性

ウイルスの大きさや遺伝的内容はさまざまだから、私たちはこの研究で特定されたマイクロウイルスのゲノムサイズとGC含量を調べた。結果は、各クラスター内で一貫したゲノムサイズが示されたけど、異なるクラスター間で大きな違いがあった。例えば、Bullavirinaeサブファミリーは他のものとは異なるゲノム特性を示したんだ。

これらのゲノムの特徴は、私たちの分類アプローチをサポートして、さまざまな環境におけるマイクロウイルスの多様性を示してる。

#マイクロウイルスの系統関係

特定されたマイクロウイルス間の関係をさらに探るために、系統樹を作ったんだ。この分析で、どのように異なるマイクロウイルスが時間とともに進化したのかを理解できる。結果は、特定のクラスターに共通のホストと似た遺伝構造を持つウイルスが含まれていることを示した。

たとえば、あるクラスターは主にEscherichia coliのような典型的なホストに関連してた。でも、いくつかのウイルスは、以前に報告されていないホストに関連していて、これらのマイクロウイルスが感染する可能性のあるバクテリアの幅広い範囲を示してるんだ。

#異なるソースのマイクロウイルスの比較

さらに広範な比較を行って、さまざまな研究から報告されたマイクロウイルスと比較した。これは、新たに特定されたマイクロウイルスが多様である一方で、まだあまり探求されていない領域を示していることを示唆している。

私たちの分析では、多くの新たに発見されたマイクロウイルスが人間の環境でよく見られる特定のグループに属してるけど、鶏の食肉処理場とのつながりは、このウイルスファミリーに新しい洞察を提供してる。

#マイクロウイルスのホスト特異性

マイクロウイルスのホスト特異性を調べたところ、いくつかのクラスターが特定のバクテリアホストに対して明確な好みを持っていることが分かった。たとえば、特定のクラスターは主にBdellovibrio bacteriovorusに関連してたけど、他のクラスターはBacillus halmapalusのような種にリンクされてた。このさまざまなホストの好みは、マイクロウイルスが異なる環境にどのように適応するかの違いを示してるんだ。

私たちの発見は、マイクロウイルスとそのホストとの相互作用を理解することの重要性を強調していて、この知識は生物学や医学における潜在的な応用に関する洞察を与えてくれる。

#結論と今後の方向性

この研究では、鶏の食肉処理場からさまざまな新しいマイクロウイルスを特定して分析し、少なくとも6つの新しいサブファミリーを明らかにした。この結果は、Microviridaeの多様性やその生態的役割についての理解を深めるのに寄与する。

さらなる研究が進むにつれて、このファミリー内で新しい分類群が認識され、さらなる分類の精緻化が進む可能性があるよ。重要な病原体を含む潜在的なホストが特定されたから、バクテリオファージ療法を通じて病気を制御する実用的な応用もあり得るんだ。

全体として、この研究は鶏の環境におけるウイルスの風景に新しい視点を提供していて、マイクロウイルスとそのホスト間の相互作用の全範囲を明らかにするために、継続的な研究の必要性を強調してる。