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非細胞生命

非細胞性生命 、または無細胞性生命は、そのライフサイクルの少なくとも一部において細胞構造なしで存在する生命です。歴史的に、生命のほとんどの(記述的な)定義では、生物は1つまたは複数の細胞で構成されている必要があると仮定されていましたが、これはもはや必要ではないと見なされ、現代の基準では他の構造的配置に基づく生命の形態が許可されています。

非細胞生物の主な候補はウイルスです。少数の生物学者はウイルスを生物と考えていますが、ほとんどは考えていません。彼らの主な異議は、既知のウイルスが自律的に繁殖できないことであり、それらをコピーするために細胞に頼らなければならないということです。しかし、最近必要な翻訳機構の一部に遺伝子を持つ巨大ウイルスが発見されたことで、独立して進化し複製できる絶滅した祖先がいる可能性が高まっています。ほとんどの生物学者は、そのような祖先が真の非細胞生物であることに同意しますが、その存在と特徴は未だ不明です。

エンジニアは、「人工生命」という用語を使用して、生物学的プロセスに触発されたソフトウェアとロボットを指すことがありますが、これらは生命の生物学的定義を満たしていません。

非細胞生物としてのウイルス

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ポンゴラ
ヒューロニアン
極低温
アンデス
カルー
第四紀
氷河期
(百万年前)

(参照:人間のタイムライン、および自然のタイムライン。)

ウイルスの性質は、病原体として発見されてから長年にわたって不明確でした。それらは最初は毒または毒素として、次に「感染性タンパク質」として説明されましたが、微生物学の進歩により、遺伝物質、定義された構造、および構成部分から自然に集合する能力も持っていることが明らかになりました。これは、それらが基本的に有機的または無機的であるか、非常に小さな生物または非常に大きな生化学分子として見なされるべきかについての広範な議論を促しました。1950年代以来、多くの科学者は化学と生命の境界にウイルスが存在すると考えていました;生きているものと生きていないものの間の灰色の領域。

ジャイアントウイルス(別名ガース、核細胞質の大きなDNAウイルス、NCLDV)の最近の発見は、この議論を再燃させました。翻訳に関与する重要なタンパク質。これは、以前は細胞生物に限ると考えられていました。これにより、巨大ウイルスは細胞とは無関係に生命プロセス(進化や複製など)に関与できる絶滅した祖先(または未発見の祖先さえ)を持ち、現代のウイルスは二次的にそれらの能力を失った可能性があります。この祖先を含むウイルス系統は古く、初期の古細菌と並んで、またはLUCAの前に発生した可能性があります。そのようなウイルスが発見された場合、または過去の存在がさらなる遺伝的証拠によって裏付けられた場合、ほとんどの生物学者はそれが真正な生命体を構成することに同意し、その子孫(少なくとも巨大なウイルス、およびおそらくすべての既知のウイルスを含む)を系統学的に分類することができます人生の4番目のドメイン。ゲノムが他の巨大ウイルスよりも大きく、既存の3つのドメインと特に低い相同性を示すパンドラウイルスの発見は、ウイルスが細胞生物からのすべての遺伝子を単に「ポケットに入れ」、さらにサポートするという従来の見解をさらに信用しなかった「複雑な祖先」仮説。

この分野で進行中の研究が行われており、巨大ウイルスの系統発生ブラケットなどの技術を使用して、提案された前駆細胞の特性を推測しています。

さらに、ウイルスの複製と自己組織化は、生命が自己組織化有機分子として始まった可能性があるという仮説にさらなる信as性を与えるため、生命の起源の研究に影響を及ぼします。

ウイロイド

ウイロイドは、生物学者に知られている最小の感染性病原体であり、タンパク質コートのない環状の一本鎖RNAの短い鎖のみで構成されています。それらは主に植物病原体であり、いくつかは動物病原体であり、そのうちいくつかは商業的に重要です。ウイロイドゲノムのサイズは非常に小さく、246〜467核酸塩基の範囲です。比較すると、それ自体で感染を引き起こすことができる最小の既知のウイルスのゲノムは、サイズが約2,000核酸塩基です。ウイロイドは、サブウイルス性病原体の新しい生物学的領域の最初の既知の代表です。

ウイロイドRNAはタンパク質をコードしません。その複製メカニズムは、通常DNAからのメッセンジャーRNAの合成に関連する宿主細胞酵素であるRNAポリメラーゼIIをハイジャックし、代わりにウイロイドのRNAをテンプレートとして使用して新しいRNAの「ローリングサークル」合成を触媒します。一部のウイロイドはリボザイムであり、より大きな複製中間体からのユニットサイズのゲノムの自己切断およびライゲーションを可能にする触媒特性を持っています。

ウイロイドは、その起源の1つの可能な説明が、DNAまたはタンパク質の進化の前の仮想の古代の非細胞RNAの世界からの「生きた遺物」を表しているため、植物ウイルス学を超えて重要性を獲得しました。この見解は、1980年代に初めて提案され、2010年代に人気を取り戻し、無生物からの生命の進化における重要な中間段階を説明しました(Abiogenesis)。

分類学

生命の分類学的ドメインを議論する際に、「Acytota」または「Aphanobionta」という用語がウイルスの王国、ドメイン、または帝国の名前として時々使用されます。対応する細胞生活名はCytotaです。非細胞生物と細胞生命は、生命の2つの最上位下位区分であり、それによって生命全体が生物、自然、または生命として知られます。分類群Cytotaには、それ自体の3つの最上位下位区分、ドメインBacteria、Archaea、およびEukaryaが含まれます。