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高効率dsRNAシークエンシングによる細胞内RNAウイルスワールドの発見

　ウイルスはその複製の場である宿主細胞と密接に関わっており、細胞死や溶菌など、様々な宿主細胞の性状・状態変化を介して生態システムとも相互作用している。このようなウイルスの作用を理解するためには、第一に対象試料中のウイルス組成を明らかにする必要があり、その手段として、宿主細胞の培養やウイルスの単離に依存しないウイルスメタゲノム配列解読手法は大きな役割を果たしている。
近年のシークエンス技術の進歩により、海や土壌、湖沼、河川など、環境中にはこれまで想定されていなかったほど多様なウイルスが存在することが明らかになった。しかしこれらの成果は主に細胞外に放出されたウイルス粒子を対象とした解析により得られたものであり、細胞中で増殖するウイルスを捉えた例は非常に限られている。その大きな要因の一つとして、ウイルスゲノムライブラリーへの細胞由来核酸種の混入が非常に多いことがあげられる。現在これを回避するための手法としてウイルス粒子精製や細胞由来核酸種の吸着除去等が検討されているが、特異的かつ網羅的に細胞内ウイルスを解析する効果的な手法は未だ確立していない。
そこで本研究では、細胞内で増殖するRNAウイルスの多様性を解析するための新規なライブラリー構築手法を確立した。本手法は細胞内の高分子dsRNAの全長配列を高効率に決定することで、細胞内のRNAウイルスゲノムを網羅的に決定することを可能にした。ssRNAウイルスは複製時にdsRNA構造を形成することから、本手法はレトロウイルスを除くssRNAウイルス及びdsRNAウイルスを網羅的に解析することが出来る。
本手法を用いて東京湾の潮だまりより採取した珪藻コロニー試料を解析した結果、20以上のRNAウイルス全長ゲノムが得られ、それらRNAウイルスの大部分は既知のウイルス属に分類されなかった。さらに、同定されたウイルスの中には細胞外感染経路が知られていないRNAウイルスも含まれていた。これらの事実は、我々の身の回りの生物にはこれまで技術的な制約により明らかにされてこなかったRNAウイルスワールドが隠れていることを示唆する。
本手法は核酸抽出が可能な全ての生物試料に適用可能なRNAウイルス可視化手法である。本手法を動植物や微生物資料に適用することで、これまでほとんど手つかずだったRNAウイルスの多様性や分布が紐解かれることが期待される。

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