東京大学大学院理学系研究科の入江直樹准教授が率いる国際共同研究グループは、脊椎動物の基本構造が5億年以上変わらない理由の一端を解明した。

 我々人間を含め背骨を持った動物(脊椎動物)は5億年以上前に出現して以来、様々な体の形をした動物種に進化し、多様化してきた。しかしながら、どの脊椎動物種も基本的な解剖学的特徴は驚くほど共通している。体のサイズや体色が多様化してきたことに比べると、数億年の間、臓器の結合関係にはほとんど変化がない。これらの謎を解くカギは、受精卵から大人の姿になるまでの胚発生過程にあるのではないかと考えられ、注目されてきた。

 今回、同グループは、この謎を解くため、8種の脊索動物を対象に胚発生過程の初期から後期に渡る遺伝子の転写産物情報を、超並列シーケンサーによって大規模に取得し、コンピュータを用いたデータ解析を行った。

 その結果、従来考えられていた予想に反して、器官形成期にはたらいている遺伝子は他の発生段階でも使い回されている遺伝子群が多数を占めることが明らかになった。また、使い回し遺伝子の比率が高い発生期ほど進化的に多様性に乏しくなること、使い回しの頻度が多い遺伝子ほど生存に必須であることなどが明らかになった。これらの成果は、2017年9月26日付で英国科学雑誌Nature Ecology & Evolutionにてオンライン公開された。

論文情報:【Nature Ecology & Evolution】Constrained vertebrate evolution by pleiotropic genes

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