ナメクジウオゲノム解読の成功により脊椎動物の起源が明らかに＞というのだが

ナメクジウオゲノム解読の成功により脊椎動物の起源が明らかに



平成20年6月12日

国立大学法人　京都大学
大学共同利用機関法人 情報・システム研究機構　国立遺伝学研究所
大学共同利用機関法人 情報・システム研究機構　国立情報学研究所
独立行政法人　理化学研究所

　国立大学法人 京都大学、大学共同利用機関法人 情報・システム研究機構 国立遺伝学研究所、大学共同利用機関法人 情報・システム研究機構 国立情報学研究所、独立行政法人 理化学研究所は、米国JGI（連合ゲノム研究所）、スクリプス研究所、オックスフォード大学など5カ国、18研究機関との共同研究でナメクジウオ（Branchiostoma floridae）のゲノム解読に成功しました。この国際プロジェクトは、佐藤矩行京都大学教授をリーダーの一人として企画され、国内では文部科学省科学研究費特定領域研究「ゲノム4領域」の支援を得て実施されたものです。この成果は、6月19日発行の英国科学誌Nature（ネイチャー）誌に掲載されました。

　ナメクジウオは同じ脊索動物であるヒトなどの脊椎動物の祖先と考えられ、古くから研究の対照となってきた生物です。今回のナメクジウオ全ゲノム解読により、約5億塩基対の全ゲノム配列の中に、ヒトの遺伝子組成とよく似たおよそ21,600個の遺伝子が見つかりました。
今回のナメクジウオゲノムの解読により、脊椎動物も含まれる脊索動物の共通の祖先の特徴を明確にすることができました。このことは、ダーウィンの進化論発表以来長い間論議されてきた、脊椎動物の起源の解明に大きな一石を投じた成果といえます。

　　　【略】

（4） また、今回のゲノム解読から明らかになった遺伝子のうち1090個について比較解析研究を行うことにより、脊索動物の中でナメクジウオが最も初期に進化したことがわかりました。ゲノム全体を対象とした網羅的な解析が行われたことにより、ほぼ完全な証明が得られたものです。このため、より原始的な脊索をもたない動物との進化関係を非常にうまく説明することができるようになりました。
本研究による全ゲノム比較により、尾索動物、頭索動物と脊椎動物という3つの脊索動物グループ間について曖昧だった関係を明確にし、またこれら脊索動物の共通の祖先の特徴を明らかにできたのです。まさに脊椎動物の起源に大きな一石を投じた研究成果といえるでしょう。

　　　【略】

2） 脊椎動物ゲノム進化の推定

　さらに、上記の染色体断片を他の動物のゲノムと比較することで、脊椎動物とナメクジウオとでどの部分がどれだけ類似しているかも広範囲に分析することも可能になり、脊椎動物ゲノムがどのように進化してきたか、その道筋が見えてきました。
1970年、大野乾（すすむ）は著書「Evolution by Gene Duplication（遺伝子重複による進化）」の中で、脊椎動物ではゲノム全体が重複する現象が複数回起き、進化に有利に働いたという全ゲノム重複説を提唱しました。多くの生物学者に多大な影響を与えた説ですが、その信憑性は論争の的でした。幸い21世紀に入り脊椎動物ゲノムの解読は進展し、大野の全ゲノム重複説は検証可能になってきました。2007年に日本のゲノム研究グループが報告したメダカゲノム解読によって硬骨魚類出現以降のゲノム進化の様子は明らかにされていましたが、2002年に報告されたホヤのゲノム解読では、全ゲノム重複が起こった可能性を示唆する結果は得られたものの、これが全ゲノム重複によるものか、断片的な重複で起きたのかを十分に断定できませんでした。

　今回、ナメクジウオゲノムの解読に基づき、計算機を用いてヒト、ホヤ、ナメクジウオのゲノムを比較解析した結果、ヒトとナメクジウオで保存された17の染色体断片（連鎖群）を見出すことができ、ヒト遺伝子の約90%がこの連鎖群に含まれていました。脊索動物はこの17本の染色体を基本とするものと推定されます。また、ヒトゲノム上にこれらの連鎖群がそれぞれ4ヶ所で見出され、脊索動物から脊椎動物が進化するにあたり2回の全ゲノム重複が起きたとする大野の仮説が全ゲノムの情報をもとに裏付けられたのです。この全ゲノム重複は尾索類の分岐ののち、軟骨魚と硬骨魚が分岐する以前に起きたと推測されました。この時代から現代まで生き残っている脊索動物は他に無顎類だけで、そのうちのヤツメウナギについては、2回の全ゲノム重複の間で分岐した可能性が示唆
ーhttp://www.kyoto-u.ac.jp/static/ja/news_data/h/h1/2008/news6/080612_1.htmーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー以上転載ーー