非細胞生命

非細胞生命は無細胞生命とも呼ばれ、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を持たずに存在している生命である。^[1]歴史的に、生命の定義のほとんどでは、生物は1つ以上の細胞で構成されていなければならないとされていたが、 ^[2]一部の定義ではこれはもはや必要ないと考えられており、現代の基準では他の構造的配置に基づく生命形態が認められている。^{[3] [4] [5]}

研究者は当初、ウイルスを「毒物」または「毒素」と表現し、その後「感染性タンパク質」と表現した。しかし、ウイルスは遺伝物質、明確な構造、および構成部品から自発的に組み立てられる能力を持っている。このため、ウイルスを基本的に有機と見なすべきか無機と見なすべきか、つまり非常に小さな生物と見なすべきか非常に大きな生化学分子と見なすべきかという広範な議論が巻き起こった。宿主がいなければ、ウイルスは呼吸、成長、生殖などの生命機能を一切果たすことができない。1950 年代以降、多くの科学者はウイルスを化学と生命の境界、つまり生物と無生物の間のグレーゾーンに存在すると考えてきた。^{[6] [7] [8]}

ウイルスが境界例または無生物であるならば、ウイロイドは生物からは程遠い。ウイロイドは最小の感染性因子の1つであり、タンパク質の殻を持たない、環状の1本鎖RNAの短い鎖のみで構成されている。ウイロイドは顕花植物にのみ感染することが知られており、そのうちのいくつかは商業的に重要である。ウイロイドのゲノムはサイズが極めて小さく、246～467核酸塩基の範囲である。比較すると、感染を引き起こすことができる最小のウイルスのゲノムのサイズは約2,000核酸塩基である。^{[9] [10]}ウイロイドRNAはいかなるタンパク質もコードしていない。^[11]その複製メカニズムは、通常DNAからメッセンジャーRNAを合成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」合成を触媒する。いくつか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単位サイズのゲノムを自己切断および連結することを可能にする触媒特性を有する。^[12]

ウイロイドの起源に関する考えられる説明としては、ウイロイドをDNAやタンパク質の進化以前の、仮説上の古代の非細胞RNAの世界からの「生きた遺物」と見なすというものがある。 ^{[13] [14]}この見解は1980年代に初めて提唱され、^[13] 2010年代に再び人気を博し、無生物から生命が進化する（アビオジェネシス）ための重要な中間段階を説明するものとなった。^{[15] [16]}

2024年、研究者らは、ウイロイドに似ているが異なるRNAベースの要素「オベリスク」を発見した可能性があると発表した。ヒトマイクロバイオームの配列データベースで発見されたオベリスクは、腸内細菌に宿っている可能性がある。ウイロイドと異なるのは、「オブリン」と呼ばれる2つの異なるタンパク質をコードしていることと、RNAの予測される棒状の二次構造である。^{[17] [18]}

最初の普遍的共通祖先は、最後の普遍的共通祖先、その姉妹系統、そして現在生きているすべての細胞の最も古い祖先であるため、提案されている非細胞生命体の例です。 ^[19]