ウイルス

ウイルスは植物にさまざまな病気をひきおこし、農作物に深刻な被害をあたえる。植物ウイルスとして一般的なものに、ターニップイエローモザイクウイルス、ジャガイモXウイルス、タバコモザイクウイルスなどがある。植物はかたい細胞壁をもちウイルスが侵入しにくいので、植物ウイルスは植物を食べる動物に媒介させて広がる。感染した植物を食べて口器にウイルスがついた昆虫は、健康な植物にウイルスをうえつける。センチュウも、健康な植物の根を食べるときにウイルスをうつすことがある。

植物ウイルスは、感染した細胞内で膨大な数にふえることがある。タバコモザイクウイルスなどは、感染した植物の乾燥重量の10%を占めることがある。植物は多くの場合、昆虫などによってしか感染しないので、植物ウイルスと植物細胞との相互作用の研究には限度がある。試験管内で細胞を培養して植物ウイルスに感染させることもできるが、一般的な利用には制約がある。

ウイルスとその宿主細胞の相互作用の研究は、生物学の分子レベルの基礎研究に大きな貢献をしてきた(→ 分子生物学)。たとえばDNAから遺伝暗号をはこんで、どのようなタンパク質をつくるかを決定するメッセンジャーRNAは、細菌内で複製するバクテリオファージの研究から発見された。バクテリオファージの研究は、遺伝情報の利用の開始と停止をきめる生化学的な仕組みの解明にも役だってきた。高等生物における遺伝子複製を理解するためにも、ウイルス複製の仕組みについての知識は不可欠である。

ウイルスが、遺伝情報を制御する現象の研究のモデルとしてこれほど有用なのは、ウイルスが本質的に裸の遺伝子だからである。このため研究者は、小さく単純だが宿主細胞と同じ原理ではたらく複製システムを研究できる。ウイルス研究の大半は、その複製の仕組みを理解し、ウイルスの増殖または複製を制御する方法をみつけ、ウイルス病を根絶することをめざしている。ウイルス病の研究は、病原体に対する体の免疫反応の理解にも貢献してきた。粘膜からの分泌物や血清内の抗体による外敵の除去は、ウイルスの細胞への感染の反応を研究することでより詳細に説明されるようになった。

現在、強い科学的関心がよせられているのが、特定のウイルス遺伝子を分離する研究である。これらの遺伝子を利用したクローニング技術によって、特定のウイルスタンパク質を多量につくれば、ワクチンとしてつかうことができるからである。