遺伝子はどこで入手しますか？
明白な答えはあなたの両親からです。その両親は卵と精子を融合させて、あなたをあなたとする遺伝物質のユニークな組み合わせを作り出します。 しかし、驚くべき新しい研究により、そのよく知られた物語にレンチが投げ込まれました。人間で見つかった大量の遺伝物質が過去にいつか実際に他の種から飛び出しており、このプロセスがカモノハシからの動物の進化の主要な推進力である可能性があります人間に。
研究者によると、かなりの量のDNAが垂直方向ではなく水平方向に移動するという考えは、人間や他の動物がどうなるかについての理解を変える可能性があります。 「どこからでも来たはずのこの外来DNAが、どういうわけか私たちのもとに来て、物事を変え始める可能性があることを示しています」と、オーストラリアのアデレード大学でバイオインフォマティクスのポスドク研究員で研究の筆頭著者であるAtma Ivancevic氏は言います最近ゲノム生物学で発表されました。
最初から始めましょう。 まず、ジャンプ遺伝子は実際には遺伝子ではありません。 それらは転移可能な遺伝子要素であり、遺伝子間に位置する非コード遺伝物質です。 人間には、私たちのゲノムの半分以上が転移可能な要素で構成されているものが詰め込まれていますが、それが実際に行うことの多くはまだ謎です。 「その役割の1つは、できる限り自分自身を複製することです」とIvancevic氏は言います。
アデレード大学のIvancevicのスーパーバイザーであり、論文の共著者でもあるDavid Adelsonは、以前にBovine-B（BovB）と呼ばれる転移性要素がサイ、トカゲ、カモノハシのような多様な動物の間を飛び回っていることを発見した研究を発表していました。 何が起きているのかを見るために、チームは、すでに完全にマッピングされたゲノムがすでにオンラインで利用可能だった759種の動物、植物、菌類のゲノムでBovBとL1と呼ばれる別の転移因子を探しました。
「もう少し光を当てて、なぜ彼らがゲノム内を動き回っていて、どこまで広がっているのかを理解できるかどうかを確認したかったのです」とIvancevic氏は言います。 「私たちは、非常に遠い種の間で同様の要素の一致を探そうとしました。」
彼らはBovB要素が種間を移動できることを知っていたので、彼らは最初にそのタイプの遺伝物質を追跡しました。 一部のBovBはカエルとコウモリの間で少なくとも2回移動しており、Ivancevicによると、ヘビに由来するBovBは牛と羊のゲノムの少なくとも25％を占めていました。
Ivancevicによると、彼らはまた、ヒトゲノムの約17％を構成し、おそらくBovB要素よりはるかに古いL1要素を追跡しました。 彼らは、L1も水平に移動できることを初めて発見しました：それらは多くの動植物種に存在しており、カモノハシとハリモグラ以外のすべての哺乳類（たった2つの産卵哺乳類、または単生動物、生きている）惑星）。
これにより、チームは転位性要素が単球に存在する可能性が低いと結論付けました。代わりに、それらは1億6千万から1億9100万年前に他の哺乳類の共通の祖先に飛び込む必要がありました。
Ivancevicには、メカニズムも考慮されています。 重大なことに、BovBはナンキンムシやヒルなどの害虫にも見られましたが、L1は海虫やカキなどの水生寄生虫に見られました。 これにより、イヴァンセビッチと彼女の同僚は、これらの寄生虫、またはダニやカのような他の吸血生物を乗り物として使用することにより、転移可能な要素が多様な生物のDNAに入る可能性があると信じるようになりました。
コウモリも役割を果たす可能性があります。 転移性要素は多くのオオコウモリ種では不活性であり、これは昆虫の食餌が特に水平な遺伝子導入の影響を受けやすいという事実による可能性があります。 言い換えれば、コウモリは、これらの種類の要素を自身の体内で抑制する能力を高めたと同時に、それらを他の種に移すことができる宿主として行動しているように見えます。
これらの転位可能な要素がすべて本質的に悪いというわけではありません。 Ivancevicは、L1は癌または統合失調症などの神経障害に関連している可能性がありますが、他の転移因子も胎盤形成または免疫系の補助に関与している可能性があると指摘しています。 「彼らは善と悪をほぼ偶然に行っているという証拠があります」と彼女は言い、人間のL1の多くも不活性であると付け加えました。 「それは、ゲノムがそれらを利用しようとするか、それ自体を沈黙させようとするのとほとんど同じです。」
水平遺伝子導入を研究する英国プリマス大学の生物科学の講師であるキアラ・ボシェッティは、この種の研究は、科学者が「ジャンク」要素を考慮するために使用したことが実際に機能または調節において重要な役割を果たすことができることを示していると言います遺伝子。 場合によっては、DNAがどのように分割または複製され、染色体がどのように機能するかに影響を与える可能性さえあります。
「それは何らかの形でレシピエントゲノムを変える可能性があると思います」と、Ivancevicの仕事に関わっていなかったBoschettiは言います。 「影響がある可能性が非常に高い。」彼女は、新しい研究により、これらの転移可能な要素がどれだけ速く移動し、ゲノム内でどの程度活発であるかなどの新しい疑問が開かれると付け加えた。
科学者は、遺伝物質が細菌間を水平に通過できることを長い間知っています。 これは、彼らが抗生物質耐性を非常に迅速に発達させる方法です。 しかし、より複雑な生物もこれを行うという発見がより重要になり、遺伝的継承の概念についてより多くの研究を促している、と彼女は言います。 「それはある意味でクールです。ランダムな動的要素をすべてに追加します。」
