遺伝：藻類ゲノムから、進化的モザイク性とヌクレオモルフの運命が明らかになる

クリプト藻類とクロララクニオン藻類は、真核藻類を取り込んで光合成能を獲得するという、広く見られる二次共生の中途段階にある。二次色素体を持つ藻類の大多数とは異なり、クリプト藻類とクロララクニオン藻類には、細胞内共生藻の小型化した核（ヌクレオモルフ）が残っている。その理由を解明し、真核生物どうしの細胞内共生についてのほかのさまざまな根本的疑問を解決するために、今回我々は、クリプト藻類であるGuillardia thetaとクロララクニオン藻類のBigelowiella natansの核ゲノムの塩基配列を解読した。どちらのゲノムにも2万1000個を超えるタンパク質遺伝子があり、イントロンが多数含まれ、B. natansには、単細胞生物としては前例のない選択的スプライシングが見られた。ゲノム系統解析と細胞内ターゲティング予測から、遺伝的、生化学的に広範なモザイク性が見られ、両藻類ともに、宿主および細胞内共生者由来の遺伝子が、ミトコンドリア、宿主細胞の細胞質、色素体、細胞内共生藻の残存細胞質で機能している。ミトコンドリアから核への遺伝子の移行は両藻類ともにいまだに起こっているが、色素体から核へとヌクレオモルフから核への移行は起こっていない。このことから、少数の重要な遺伝子が、各ヌクレオモルフに取り残されたままになっている理由が説明できる。

目次へ戻る