これまで以上に詳細: 研究者は、染色体レベルで日本の真珠貝のゲノムを解読することに成功しました。 これは、動物界全体の最も正確で包括的な DNA マップの 1 つです。 それは、特に免疫系の遺伝子において、これらのパールムール貝の隠された遺伝的多様性を明らかにします. 同時に、シーケンシングは、真珠貝の養殖により、この多様性が大幅に減少したことも明らかにしています。

パールムール貝 (Pinctada fucata) は、日本では経済的に非常に重要です。 あなたのきらめき 真珠 アウト 真珠の母 ネックレス、イヤリング、リングは世界中で切望されています。 1990 年代初頭、真珠は依然として年間約 6 億 1,200 万ユーロをもたらしました。 しかし、その後、1つが来ました 大量絶滅 アコヤガイと利益は急落しました。 病原体と海水温の上昇が原因でした。 しかし、なぜムール貝がこれほど大量にこれらの状況に陥り、犠牲になったのかは、これまで明らかではありませんでした。

個別に分析された染色体

沖縄にある日本科学技術大学院大学の武内武志が率いる研究チームは、アコヤガイの免疫システムを強化し、それによって病原体や温度上昇に対する抵抗力を高めるのに役立つ可能性のある遺伝子を探して、タコガイのゲノムの配列を決定しました。 彼らは、2012年の最初の実行中に、この種のゲノムをすでにマッピングしていましたが、まだ概算です.

今回、チームは初めて、母親側と父親側から別々に受け継がれた染色体のゲノムを調べ、詳細に分解した詳細な DNA マップを作成しました。 ペアの染色体には異なる遺伝情報 (ハプロタイプ) が含まれている可能性があるため、個別の配列決定は、現在の方法よりも種の遺伝的多様性をよりよく反映します。

「軟体動物を含む海洋無脊椎動物は、一般に非常にヘテロ接合性のゲノムを持っています」と研究者は説明します。 「したがって、軟体動物の典型的な遺伝的変異を理解するには、ハプロタイプに基づくゲノム解析を行うことが重要です。」

免疫遺伝子の異常

その結果、アコヤ貝のゲノムのほぼ完全な DNA マップが初めて完成しました。 28 の染色体の配列を示すだけでなく、両親から別々に受け継がれた 2 つのハプロタイプの 32,700 を超えるタンパク質コード遺伝子もリストしています。 「私たちが知る限り、この真珠貝の遺伝子配列決定は、これまでのすべてのアプローチを凌駕しています」と竹内らは言う。 「これはまた、これまで動物種のために作成された最も正確な連続遺伝子マップの 1 つでもあります。」

染色体に従ってそれらを別々に分析することにより、科学者は2つのムール貝のハプロタイプ間の顕著な違いに出くわしました. ゲノムの一部の領域には、ペアの 2 つの染色体間で異なる数百万塩基長の DNA ストレッチがありました。 これは、とりわけ、9 番目の染色体で示されています。 「これらの領域には、生来の病原体を検出するための非常に多様な遺伝子レパートリーが含まれていました」と研究者は報告しています。

これは、パールムール貝にとって重要な生存上の利点を意味する可能性があります。ゲノムの免疫調節セクションが異なる場合、病気と闘うタンパク質に利用できる構築指示の数が増えるためです。 できるだけ多くの異なる免疫遺伝子を持つムール貝は、より強力な免疫システムを持っているため、病気からより効果的に保護されます. 従来の DNA 解析では、このような複雑な情報は隠されていました。

繁殖による多様性の減少

竹内と彼の同僚による分析は、養殖されたムール貝が病気や気温の上昇によって死亡した理由についての最初の手がかりも提供しました。 竹内さんによると、何十年もの間、日本の漁師は、特に美しい真珠を形成するアコヤ貝だけに出くわしてきました。 時間が経つにつれて、これは近親相姦につながり、したがってペア内の非常に類似した染色体になりました.

この類似性が免疫調節染色体セグメントでも発生した場合、「免疫のための遺伝子レパートリーの半分が削除されるため、個人の健康状態が悪化する可能性があります」と研究者は書いています. 「水産養殖個体群のゲノム多様性を維持することが重要です」と竹内は強調します。

彼と彼のチームが行った分析は、真珠養殖の将来を保証するだけでなく、真珠の形成など、海洋動物の生活についてより多くのことを伝えることができました. ハプロタイプ特異的なゲノム解析は、他の動物にも適用でき、その遺伝学に関するより詳細な情報につながる可能性があります。 (DNA リサーチ、2022 年、 doi:10.1093/dnares/dsac035)

出典：沖縄科学技術大学院大学

2022 年 11 月 25 日

-アンナ・マンツ