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行動遺伝学:イオンチャネル遺伝子のイントロン内のレトロエレメントに起因する求愛歌の天然の差異

Nature 536, 7616 doi: 10.1038/nature19093

動物では種によって生得的行動に大幅な違いが見られるが、この多様性がどのようにして生じたのかはほとんど分かっていない。今回我々は、不偏な遺伝学的手法を用いて、オナジショウジョウバエ(Drosophila simulans)とモーリシャスショウジョウバエ(Drosophila mauritiana)の野生型単離系統の間に見られる求愛歌の違いの1つが、カルシウム活性化カリウムチャネルをコードするslowpokeslo)座位内の966塩基対の領域に対応することを示す。相互ヘミ接合試験を用いて、sloが求愛歌の違いの原因となる座位であることを確認し、この原因変異が、オナジショウジョウバエのsloイントロンで進化的に最近起こったレトロエレメントの挿入であることを突き止めた。このレトロエレメントを標的にして欠失させると、求愛歌の表現型が先祖返りして、sloのスプライシングが変化する。多くのイオンチャネル遺伝子と同じく、sloは神経系で幅広く発現され、さまざまな行動に影響を及ぼしている。sloヌルの雄は求愛歌をほとんど歌わず、歌ってもその特徴が大きく損なわれている。これとは対照的に、天然のsloバリアントは求愛歌の特定の1要素を変化させることから、高度に多面的なイオンチャネル遺伝子の調節の進化が、行動におけるモジュールの変化を引き起こし得ることが明らかになった。

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