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2016年4月 7日 (木)

人間には祖先から伝えられたものとは異なる、”外来”遺伝子が組み込まれている事が判明

人間のDNAの一部は我々の祖先に由来しないことが判明した。”外来”遺伝子が組み込まれているというのだ。
科学者によれば、我々は太古の時代から共生してきた微生物の”外来”遺伝子を獲得してきたそうだ。

この発見は、動物の進化が先祖から受け継がれる遺伝子のみに依存するという従来の見方を一変させる可能性があり、進化のプロセスは依然として継続中であることを示唆している。
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『ゲノム・バイオロジー』誌に掲載された本研究は、同じ環境中で生息する生物間で起きる遺伝子の水平伝播に焦点を当てたものだ。

 「これは動物同士で起きる遺伝子の水平伝播が広範囲に及ぶことを示した初の研究です。この中には人間も含まれており、数十か数百もの活性”外来”遺伝子が生じています。驚くべきことに、稀という表現とは程遠く、おそらくほぼ全ての動物の進化に現在進行形で影響を与えているでしょう。つまり、進化の見方を再検討する必要があるということです」と、研究チームのリーダーである英ケンブリッジ大学のアラステア・クリスプ氏は説明する。

単細胞生物においては、この重要なプロセスについてよく知られており、耐性菌の出現などの例に見られる微生物の急速な進化を説明すると考えられている。

 また、一部の動物の進化においても、遺伝子の水平伝播は重要な役割を果たすと目されている。例えば、線虫が微生物や植物から遺伝子を獲得することで知られるほか、微生物の遺伝子から酵素を産生し、コーヒー豆を消化する甲虫も存在する。

 しかし、遺伝子の水平伝播が人間のようなより複雑な動物でも発生するという見解については、広く議論が続けられているところだ。

 今回、研究チームが調査したのは、12種類のショウジョウバエ、4種類の線虫、10種類の霊長類(人間を含む)の遺伝子だ。彼らは、それぞれの遺伝子が、他の種が持つ類似した遺伝子と整列する頻度を計算し、外に起源を持つ確率を推定した。さらに、他の種グループと比較することで、遺伝子を獲得した時期も推測した。

 その結果、ABO血液型グループ遺伝子など、数多くの遺伝子が水平伝播によって脊椎動物に伝えられたものであることが確認された。それらの大部分は代謝に関わる酵素に関連するものである。

 人間においては、既に報告済みの17個の遺伝子が水平伝播によって獲得されたものだった。また未報告のヒトゲノムにおいては128個の外来遺伝子を特定した。 

一部の動物の進化においても、遺伝子の水平伝播が重要な役割を果たすことが知られている。例えば、線虫は微生物や植物から遺伝子を獲得する。

 そうした遺伝子の一部は、脂肪酸の分解や糖脂質の形成など、脂質代謝に関わるものであった。他には、炎症反応や免疫細胞の情報伝達、抗菌反応をはじめとする免疫反応に関連するもの、アミノ酸代謝、タンパク質修飾、抗酸化活性に関するものも確認されている。

 また同チームは遺伝子の伝播元である生物の種類も推定している。それによれば、細胞や原生生物、あるいは別の種の微生物が最も多い遺伝子提供者であり、さらにはウイルスからの伝播も確認されている。霊長類の外来遺伝子については50個までがウイルスに由来していた。菌類由来の遺伝子も見つかっている。この発見は、遺伝子の伝播元を細菌に絞って調査したこれまでの研究が、こうした遺伝子が”外来起源”あることを否定してきた原因を説明してくれる。

 同チームによれば、従来の分析は動物における遺伝子の水平伝播の実際の範囲を過小評価しており、複雑な多細胞生物間の水平伝播もあり得ることで、一部の寄生宿主関係においては既に知られているという事実を見逃してきたことになる。

文太 

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