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進化:大腸菌の長期実験でみられたゲノム進化と適応

Nature 461, 7268 doi: 10.1038/nature08480

ゲノムの進化速度と生物の適応速度との関係は、かなりの関心が寄せられていながら、いまだに解明されていない。集団を実験的に進化させてゲノム塩基配列を調べるのが可能になったことで、この関係を新たな精度で研究する機会が得られる。今回我々は、実験室の大腸菌(Escherichia coli)集団から40,000世代にわたって採取したゲノムの塩基配列を調べた。適応は著しく減速したが、ゲノム進化は20,000世代にわたってほぼ一定であった。こうした時計のような規則正しさは中立進化の特徴だと通常考えられているが、数通りの証拠から、これらの変異のほぼすべてが有益なものであったことが示される。その後、この同じ集団は高い変異速度を進化させ、中立的な特徴が目立つ数百もの追加的変異を蓄積した。このように、ゲノム進化と適応進化の結びつきは複雑であり、一定の環境下であっても一見矛盾したものとなりうる。特に、有益な置換は時間を経ても意外なほど一様であったが、中立的な置換は変動が極めて大きかった。

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