微生物学：眼に類似した構造であるocelloidは内部共生で獲得された異なる複数の構成要素から作られる

いくつかの動物群で見られるカメラ眼のような形態的複雑性には、多細胞性が必要条件であると考えられることが多い。しかし、顕著な例外が渦鞭毛藻類と呼ばれる単細胞真核生物に存在し、この藻類の中には、角膜、レンズ、虹彩、網膜に対応する細胞内相似構造からなる、眼に類似した「ocelloid（単眼型眼点）」を持つものがある。これらのプランクトン細胞は未培養であり、環境試料にもめったに含まれていないことから、ocelloidの機能や進化的起源についてはまだよく分かっていない。本研究では、電子顕微鏡法、断層撮影法、単離した細胞小器官のゲノム解析、単細胞ゲノム解析を組み合わせて用い、ocelloidの角膜様の層構造はミトコンドリアに由来し、網膜構造は網状の色素体に由来するなど、この種の眼点が既存の細胞小器官から作られていることを示す。我々は、ocelloidの網膜構造がペリジニン型色素体のネットワークの中心核を形成していることを見いだした。渦鞭毛藻類やその近縁群に見られるこの種の色素体は、紅藻の古い内部共生が起源とされる。このように、ocelloidはキメラ構造で、異なる内部共生の歴史を持つ細胞小器官が組み込まれている。単細胞生物の構造的複雑性は、分化に利用できる構成要素によって制限されていると考えられるが、渦鞭毛藻類のocelloidは、多細胞性の眼に当初間違われたほど複雑な構造が既存の細胞小器官から組み立てられ得ることを示している。ミトコンドリアと色素体は代謝への関与が主に知られているが、より高度な構造的複雑性を実現するための組み立て部品にもなり得るのである。

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