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進化:調節DNA配列内に生じた微小な影響を持つ多数の塩基置換によって引き起こされた形態進化

Nature 474, 7353 doi: 10.1038/nature10200

形態は、発生遺伝子の変化を介して進化することが多いが、その原因となる変異や、それらの影響についてはまだわからないことが多い。セイシェルショウジョウバエ(Drosophila sechellia)の幼虫における無毛のクチクラの進化は、shavenbabysvb)の5つの転写エンハンサーに生じた変化の結果であった。svbovo遺伝子座の転写産物の1つで、転写因子をコードしており、微毛(microtrichiae; 以降trichomeと表記)の形態形成を制御する。本研究では、これらのエンハンサーのうち1つの機能が、svb発現の時期と量の両方を変化させた多数の単塩基置換を介して進化したことを示す。幼虫の形態に対するこれらの塩基置換の影響を、新規の機能解析法を用いて定量化した。それぞれの置換が表現型に対して及ぼした影響は比較的小さく、多数の塩基変化がこの大きな形態的差異を担ったことがわかった。さらに、これらの置換の影響が非加算的であるという観察結果も得られた。以上のデータは、表現型に対する塩基置換の影響をこれまでにない精度で示しており、1つの転写エンハンサー内で起こった個々の塩基置換によって形態進化がどのように引き起こされたかを明らかにしている。

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