5号館を出て

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2009年 07月 17日 ( 1 )

 最近は、コーギーや短い足の犬がはやっています。短足種としてはバセット(ハッシュパピーの宣伝犬)、ダックスフントなどが代表的なものですが、これらの犬に系統的近縁関係はないので、進化的に見るとあちこちの血統でそれぞれ独立に短足変異が起こったように見えます。

 しかし、いずれの犬でも四肢の長い骨が伸びるときに早期に骨化が起こって伸長が止まってしまうという共通点があります。系統が異なる犬に同じ形質が出ていることに、何らかの遺伝子レベルでの共通点があるのではないかというところに目をつけた研究者が、短足とそうではない犬の遺伝子を精力的に調べておもしろい事実を発見しました。その結果が、オンライン版の Science Express に出ています。

Published Online July 16, 2009
Science DOI: 10.1126/science.1173275

An Expressed Fgf4 Retrogene Is Associated with Breed-Defining Chondrodysplasia in Domestic Dogs
FGF4遺伝子を持った動く遺伝子(レトロトランスポゾン)が骨不全症(短足)を持つ飼い犬に見い出された


 短足の犬はどれもFGF4という細胞増殖因子タンパク質の遺伝子が余分にあって、しかも働いているという共通点が見つかったのですが、なんとこの余分な遺伝子には他の遺伝子と違ってタンパク質の設計図となるエクソンしかなかったのです。他のほとんどの遺伝子には普通、エクソンの間にイントロンと呼ばれるタンパク質の設計図にはならない部分がはさまっているのですが、この余分な遺伝子にはイントロンがないのです。

 イントロンは遺伝子DNAからmRNAが転写された後に捨て去られてしまうのですが、DNAの中にイントロンがないということは、いったんmRNAになったものがDNAへと「逆転写」されて遺伝子の中に潜り込んだと考えられます。このように遺伝子の中をあちこち動き回る遺伝子をレトロトランスポゾンと呼び、RNAになってからDNAに戻ることで動き回るものをレトロトランスポゾンと呼びます。

 つまり、短足犬の原因となるFGF4遺伝子は、いったんmRNAになったFGF4がDNAに戻って遺伝子の中に潜り込んだもので、それはオオカミが飼い犬へと慣らされた頃に起こったことだと考えられています。つまり、すべての飼い犬はその遺伝子を持っています。調べてみると、その遺伝子が潜り込んだ場所は18番染色体にありました。
短足犬を作ったのは動く遺伝子だった!_c0025115_19493010.jpg
 足が普通に長いイヌではこの遺伝子は見つからず(あるにはあるのですが)働いておらず、元々あるFGF4の遺伝子だけが働いているのですが、短足のイヌではもともとのFGF4遺伝子の他にこの遺伝子が強く働いており、その結果骨が長く伸びる前に骨化が進み短足になってしまうということのようです。

 短足の原因になったのはこの潜り込んだ遺伝子のせいですが、その遺伝子が働き(発現し)さえしなければ短足にはならないので、遺伝子を持っていたとしてもこの遺伝子の発現が抑えられていれば、あるいはヘテロで弱い発現をしている程度ならば、遺伝子は温存されながら子孫に伝えられるということになります。世界各国の異なる系統で出現した短足のイヌがみな同じ原因遺伝子の発現によって起こっているということは、この遺伝子が働くような変異あるいは交配結果がけっこう頻繁に起こったということを示しています。つまり、どんなイヌでも短足になる危険因子(原因遺伝子)を抱えている可能性があるということになります。

 調べてみるとこの遺伝子はイヌの祖先であるオオカミのうち、ヨーロッパと中東にいるハイイロオオカミにもあることがわかりました。ということはこれらのオオカミでも突然変異によっては短足のものが出る可能性があることも示唆していますが、野生のオオカミで短足のものが生き残って新しい品種や種として固定化されることはあり得ないでしょうから、出現してもすぐに淘汰されて生き残れないということになります。

 つまり、短足犬はヒトがそれを珍重したからこそ進化してきた人為選択のたまものであるということは、ダーウィンが言っていた通りだということになります。

 なんでいろんなイヌの品種で、短足のものがこんなに多いのかと不思議だったのですが、これで謎が解けたという感じです。

#ゲノム解析のテクニカルな部分が余りよくわかっておりませんので、読み違いをしている部分がありそうです。ご指摘いただければ幸いです。

by stochinai | 2009-07-17 20:37 | 生物学 | Comments(2)

日の光今朝や鰯のかしらより            蕪村


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