平成28年10月20日付の英国総合科学雑誌Natureに、徳岛大学理工学部(大学院総合科学研究部?教養教育院)の渡部稔教授を含む、国際アフリカツメガエル?ゲノムプロジェクト?コンソーシアムの研究成果が発表されました。
アフリカツメガエルは1950年代から現在に至るまで、動物の体作りの仕組みや細胞の性質を調べる上で非常に有用な実験モデ ル動物として使われてきました。2012年に山中伸弥博士と共にノーベル生理学?医学賞を受賞したジョン?ガードン博士はこのカエルを用いて、「細胞の初期化」を初めて実験的に示したことで有名です。しかし複雑なゲノム構造のため、アフリカツメガエルは主要モデル生物の中で、唯一ゲノム解読が行われていませんでした。しかしながら主要モデル生物として生命科学の発展に不可欠であること、また脊椎動物の初期の進化の過程において起きたとされる2回の全ゲノム重複に重要な示唆を与えることから、2009年に日本と米国で期を同じくして独立にプロジェクトチームが立ち上がり、全ゲノム解読が始まりました。
约7年间の共同研究の结果、2种类の祖先种が雑种交配して全ゲノムが重复したとされるアフリカツメガエルの复雑なゲノム(异质四倍体ゲノム)の全构造を明らかにしました。さらにアフリカツメガエルのゲノム中にすでに絶灭した祖先种から受け継いだ2种类のゲノム(サブゲノム)を特定することに成功し、约1800万年前の雑种交配と全ゲノム重复の后(异质四倍体になった后)にゲノムがどのように进化したかを初めて明らかにしました。
全ゲノム情报の利用は多岐に渡ります。アフリカツメガエルはこれまでもモデル生物として、胚の発生や细胞の机能などにおける遗伝子の役割やその分子メカニズムの解析に使われてきましたが、今回の研究で得られた全ゲノム情报を用いることで、さらに多くの知见がもたらされると期待されます。例えば、遗伝子を改変する「ゲノム编集」という技术が近年注目されていますが、全ゲノム情报を基にこの技术を使えば、任意の遗伝子を改変してその遗伝子のもつ役割を解析することができます。アフリカツメガエルを用いたこれらの解析は、ヒトの遗伝的疾患の诊断や治疗などに役立つものであり、生命科学の発展に大きく贡献するものです。
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| 図:アフリカツメガエル成体メス。このカエルは2种类の祖先种が交配したのちに全ゲノムが重复して生じたと考えられています。 今回の研究では复雑な构造を持つアフリカツメガエルのゲノムを解読し、それぞれの祖先种由来の染色体を同定することに成功しました。 |
■雑誌情报
doi:10.1038/nature19840
タイトル:Genome evolution in the allotetraploid frog Xenopus laevis(異質四倍体であるアフリカツメガエルXenopus laevisのゲノム進化)
着者:この论文には合计74名の着者が含まれます。そのうち日本人の着者は18机関、23研究室(海外を含む)からの30名です。
雑誌:Nature, vol.538, pp336–343, 2016
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