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マイクロバイオーム：ヒトマイクロバイオーム内の可動性遺伝子は全球規模から個人規模まで構造化されている
Nature 535, 7612 doi: 10.1038/nature18927
近年の研究から、ヒトの健康におけるマイクロバイオームの重要性が浮き彫りになり、表現型の差異の原因は主に、個人間に見られる常在微生物種の差異にあるとされている。しかし、可動性遺伝子は、同じ微生物種の異なる系統に大きく異なった表現型を付与することができる。ヒトマイクロバイオームの可動性遺伝子の機能や分布についてはよく分かっておらず、特にその遺伝子プールが全球的に均一であるのか、あるいはヒトの集団構造によって制限されているのかはほとんど分かっていない。今回我々は、この問題について調べるため、単一細胞ゲノミクスとメタゲノミクスを組み合わせて用い、都市部に住む北米人81人と農村部に住むフィジー諸島民172人のマイクロバイオームに存在する可動性遺伝子を比較した。その結果、フィジー諸島民と北米人のマイクロバイオーム間で可動性遺伝子の含量に大きな違いが見つかり、フィジー諸島民には植物由来のデンプンを分解する遺伝子が過剰にあることなど、既知の食生活の違いを反映した機能的多様性が見られた。また、フィジー諸島では異なる村間でマイクロバイオームの構成が類似しているにもかかわらず、隣接する村の間では可動性遺伝子プールに差異が見られた。さらに、個人特異的な可動性遺伝因子をもたらす高効率の組換えが観察されたことから、一部の遺伝子が豊富に存在しているのは、分散の制限ではなく環境による選択を反映したものではないかと考えられる。総合すると、これらのデータは、ヒトの活動や行動が選択圧となって可動性遺伝子プールを形作っており、可動性遺伝子の獲得が特定のヒト集団への微生物の定住に重要であるという仮説を裏付けている。
