現在のすべての哺乳類は、約 1 億 8000 万年前に生きていた共通の祖先の子孫です。科学者はこの動物についてほとんど知りませんが、そのゲノムの構成は現在、国際的な研究者チームによって再構築されています.
私たちの調査結果は、哺乳類の進化を理解し、保全活動に重要な意味を持っています」と、カリフォルニア大学デービス校の進化と生態学の教授であり、論文の上級著者であるハリス・レビンは述べています。
研究者は、哺乳類の 26 の知られている順序の 23 を表す 32 の生きている種から高品質のゲノム シーケンスを使用しました。
その中には、人間とチンパンジー、ウォンバットとウサギ、マナティー、家畜、サイ、コウモリ、センザンコウが含まれていました。
分析には、ニワトリとワニのゲノムも比較グループとして含まれていました。これらのゲノムの一部は、Earth BioGenome Project およびその他の大規模な生物多様性ゲノム シーケンスの取り組みによって生成されます。
再構成により、哺乳動物の祖先が 19 の常染色体を持っていたことが示されました。常染色体は、性連鎖染色体 (ほとんどの細胞で対になっており、合計 38) によって制御されるものを超えて、生物の特性の継承を制御します。さらに、2 つの性染色体がありました。
科学者チームは、32 のゲノムすべてで同じ順序で同じ染色体上に連続して発生する 1,215 の遺伝子ブロックを特定しました。
すべての哺乳類のゲノムのこれらの構成要素には、正常な胚の発生に重要な遺伝子が含まれている、と研究者は述べています。
染色体は3億年以上安定している
研究者は、哺乳類の祖先で 9 つの完全な染色体、または染色体の断片を発見しました。その遺伝子の順序は、現代の鳥類の染色体に見られるものと同じです。
この驚くべき発見は、3 億 2000 万年以上の長い進化期間にわたる染色体上の遺伝子の順序と方向の進化的安定性を示している、と科学者は述べています。
対照的に、これらの保存されたブロック間の領域には、より反復的な配列が含まれており、ゲノム進化の主な要因である配列の崩壊、再編成、および重複を起こしやすい傾向がありました。
祖先ゲノムの再構築は、選択圧力がゲノム間で異なる場所と理由を解釈するために重要です。この研究は、クロマチン アーキテクチャ、遺伝子調節、および連鎖維持の間の明確な関係を確立します。それは、哺乳類の生命樹全体にわたる染色体進化における自然選択の役割を評価するための基礎を提供します。
研究者たちは、祖先の染色体を共通の祖先から遡って追跡することができました。彼らは、哺乳類の系統間で染色体の再編成率が異なることを発見しました。
たとえば、反芻動物の系統 (現代の牛、羊、鹿につながる) では、6,600 万年前に小惑星の衝突が恐竜を一掃し、哺乳類の台頭につながったときに再構築の加速がありました。
この結果は、哺乳類が過去 1 億 8000 万年にわたって変化する惑星で繁栄することを可能にしてきた適応の背後にある遺伝学を理解するのに役立つだろう、と著者らは述べている。
この研究はジャーナル PNAS に掲載されました。
2022-09-28 19:13:03
著者: Vitalii Babkin