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気になる mixi ニュース 保存版コミュのゲノム解読:ホタル発光能力、1億年以上前に獲得

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2018年10月16日 21:23 毎日新聞
自然科学研究機構・基礎生物学研究所などが発表

 自然科学研究機構・基礎生物学研究所(愛知県岡崎市)などの研究チームは、ホタルのゲノム(遺伝情報)を解読し、1億年以上前の白亜紀に発光能力を手に入れたことが分かったと発表した。遺伝子が何度も重複を起こすうち、発光を促す酵素が生まれたという。成果は国際科学誌「eLife」電子版に掲載された。

 同研究所の重信秀治特任准教授と中部大の大場裕一准教授、米マサチューセッツ工科大の研究者らのチームは、日本のヘイケボタルと北米産ホタルのフォティヌス・ピラリスのゲノムを解読した。

 ホタルは発光物質ルシフェリンと酵素ルシフェラーゼが反応して発光する。解読によってルシフェラーゼは、光らない生物にも一般的にある脂肪酸代謝酵素が起源で、遺伝子の重複が繰り返されたことによる突然変異で進化したと判明した。さらに成虫の発光用と卵・さなぎ段階の発光用に特化していた。

 この進化はヘイケボタルとフォティヌスに共通し、それぞれに分かれた約1億500万年前より前に、共通の祖先が発光能力を得たと解釈できるという。

 一方、ホタル科に近いコメツキムシ科で中南米にいる発光昆虫ヒカリコメツキのゲノムを解読したところ、同様に脂肪酸代謝酵素を起源にルシフェラーゼが生じていたが、ホタルとは別に独自に進化していた。ホタル2種の共通祖先とヒカリコメツキは約1億1500万年前に分かれた。

 重信氏は今後、ルシフェリン合成の仕組みも解明し、医療などへの応用を目指すとしている。【亀井和真】

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