科学者はどのようにしてウイルスを人工的に合成できますか？

世界初の人工ウイルスは、2003年後半に、クレイグベンターが率いる研究チームによって合成されました。クレイグベンターは、ヒトゲノムの最初の配列決定も担当しました。 ウイルスはPhi-X174バクテリオファージ（細菌を食べる人）で、そのゲノムには5,000塩基対（ヌクレオチド）があります。 それに比べて、ヒトゲノムには約30億塩基対があります。

7,500塩基対のポリオウイルスもゼロから合成されました。 Phi-X174ウイルスの合成は迅速な作業でした-現代の技術では、わずか2週間で完了しました。 他のviriiの合成には数か月かかりました。

このプロセスは、オリゴヌクレオチドの合成から始まります。オリゴヌクレオチドは、それぞれ20塩基以下の短いヌクレオチド（DNAまたはRNA）です。 生物学者はオリゴヌクレオチドを長年にわたって合成しているため、それらを自動的に製造できるDNA合成機が存在します。 Phi-X174ウイルスのオリゴヌクレオチドの設計には約8時間しかかかりませんでした。その後、4日間の合成プロセスが行われました。

次のステップは、ゲル電気泳動によるオリゴヌクレオチドの精製です。 精製されたオリゴは、特殊な化学物質でタグ付けされ、PCA（ポリメラーゼサイクリングアセンブリ）と呼ばれるプロセスで1つずつ順番に組み立てられます。 35から70サイクル後、人工オリゴから作られた完全な染色体が合成されました。 PCR（ポリメラーゼ連鎖反応）を使用して、元の染色体の多くのコピーが作成されます。そのうちの最良のものは、ゲル精製の別のサイクルを使用して選択されます。 これらのヌクレオチド鎖は、その後、線形染色体型から環状化され、感染性になります。

感染性染色体（virii）は、消費するために細菌を含む寒天プレートに移植されます。 1日以内に、ウイルス活動と自己複製の証拠となる残骸がすでに見つかり、合成が成功したことを示しています。

人工ウイルスの合成は、汚染低減や高度なフィルタリングなどのアプリケーションで議論されています。 ほとんどすべてを消費するために、特殊な微生物を作成できます。 一方、悪意のある当事者がこのテクノロジーを使用して、人間の宿主に対する高い毒性または致死性を目的に設計されたウイルスを作成するリスクは常に存在します。