進化学：褐藻類におけるトランスクリプトームの砂時計
Nature 635, 8037 doi: 10.1038/s41586-024-08059-8
複雑な多細胞性は、いくつかの真核生物系統で独立して出現したもので、精巧で厳密に調整された発生過程の出現と関連付けられることが多い。多細胞性と発生が進化においてどのように相互接続してきたかは、生物学における重大な疑問である。胚発生の進化の砂時計モデルは、発生過程が進化の過程でどのように保存されてきたかを表現するとともに、基本的ボディープランの形成と結び付けられている保存された中期胚（ファイロティピック）段階に橋渡しされた、胚形成の初期と後期における形態的・分子的な分岐を予測している。分子的な砂時計パターンは、最初は動物胚で見いだされたものだが、最近は陸上植物や菌類でも提唱されている。しかし、この砂時計パターンが全ての複雑な多細胞真核生物に固有の特徴であるかどうかは、まだ分かっていない。今回我々は、動物、菌類、植物とは独立して多細胞性を進化させた真核生物系統である褐藻類において、分子的な砂時計の存在を検討した。形態的に異なる複雑さを持つ複数の褐藻類のトランスクリプトーム進化パターンを調べることで、形態的に複雑な種において、胚形成過程の砂時計パターンが見いだされた。カノニカルな胚形成を伴わない糸状藻類は、生活環の多細胞段階ではトランスクリプトームが保存されているが、単細胞段階ではより急速に進化していた。我々の知見は、褐藻類におけるトランスクリプトームの保存は、細胞分化段階とは関連しているが、胚形成とは必ずしも結び付いているわけではないことを示唆している。我々は、動物、植物、菌類におけるこれまでの研究と合わせて、複雑な多細胞真核生物における発生の砂時計パターンの一般性についてさらなる証拠を提示している。
