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進化:Cryptococcus neoformansに見られる同一の交配型どうしの有性生殖

Nature 434, 7036 doi: 10.1038/nature03448

Cryptococcus neoformansは世界中に分布するヒト病原性真菌であり、免疫不全患者に髄膜脳炎を引き起こして生命を脅かす。この菌には、α交配型およびa交配型の一倍体細胞がかかわる限定された有性生殖サイクルがあるが、環境内や臨床で採取された分離株の大部分はα型である。有性生殖的な組み換えは通常、2種類の交配型(もしくは性)をもつ生物では異なる交配型の株の間で起こると予想されている。ほとんど一方の性だけに限られ、クローンに近い集団遺伝構造をもつ生物で、いったいどうやって有性生殖能が維持されうるのかは不明である。だが1つの手がかりは、α型株が子実体形成を行うことにある。この過程は有性生殖の交配に似ているが、厳密にいえば体細胞有糸分裂的かつ無性的だと考えられる。今回我々は、子実体形成に際して、複相化や減数分裂といった交配に顕著な現象が起こることを報告する。効率よく子実体を形成するには、フェロモン反応経路成分や重要な減数分裂制御因子Dmc1が必要である。しかも、同質遺伝子系統でないα型株どうしで融合と減数分裂を起こすことができ、遺伝子交換が可能になる。これらの研究から、同一の交配型どうしでの有性生殖が起こりうる仕組みが明らかになる。以上の知見は、病原性微生物の進化だけでなく、単為生殖や細胞融合、そして菌類でも他の生物界でも見られる自殖と他殖という生殖様式間の移行についても関わりがある。

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