Research press release

ゲノミクス:コウモリの優れた適応を解明する手掛かりとなる6種類のゲノム

Nature

Genomics: Six genomes provide clues to bats’ exceptional adaptations

コウモリ種6種の高品質な参照ゲノムについて報告する論文が、今週、Natureに掲載される。この知見は、長寿、反響定位、感覚性知覚、ウイルス感染に対する極めて優れた免疫といったコウモリの極端な適応の遺伝的基盤を解明するための新たな手掛かりになる。

今回、Emma Teeling、Sonja Vernesたちの研究チームは、国際的なゲノムコンソーシアム「Bat1K」の一環として、6種類のコウモリ[キクガシラコウモリ(Rhinolophus ferrumequinum)、エジプトルーセットオオコウモリ(Rousettus aegyptiacus)、ウスイロオオヘラコウモリ(Phyllostomus discolor)、オオホオヒゲコウモリ(Myotis myotis)、クールアブラコウモリ(Pipistrellus kuhlii)、パラスオヒキコウモリ(Molossus molossus)]のゲノム塩基配列を報告している。このゲノム解析は、有胎盤哺乳類の陰嚢野獣類のコウモリの進化的起源を特定する上で役立つ。著者たちは、聴覚に関与する遺伝子がコウモリの祖先系統において選択されたことを明らかにし、これによって、喉頭反響定位が陰嚢野獣類のコウモリの祖先の形質であったことが示唆された。また、著者たちは、免疫に関与する遺伝子の選択と喪失、抗ウイルス性遺伝子APOBEC 3の拡大の証拠を見いだし、コウモリの極めて優れた免疫に寄与すると考えられる分子機構を明らかにした。さらに、さまざまなウイルスのゲノム組込みがあったことが判明し、過去のウイルス感染に対するコウモリの耐性が明らかになっている。

今回の知見は、コウモリの適応のゲノム的基盤について解明を進めるための内容豊富な情報源であり、ヒトの健康と疾患にも関係している可能性がある。例えば、こうしたコウモリのゲノムは、コロナウイルスの感染に対して耐性が生じる過程の研究に役立つ可能性があり、将来的には、COVID-19のような疾患に対するヒトの生存率を向上させる方法の開発にもつながるかもしれない。

High-quality reference genomes for six bat species are published in Nature this week. The findings provide new insights into the genetic basis for bats’ extreme adaptations, such as their longevity, echolocation, sensory perception and exceptional immunity to viral infections.

As part of the Bat1K global genome consortium, Emma Teeling, Sonja Vernes and colleagues report the genome sequences of six bat species: the greater horseshoe bat (Rhinolophus ferrumequinum), the Egyptian fruit bat (Rousettus aegyptiacus), the pale spear-nosed bat (Phyllostomus discolor), the greater mouse-eared bat (Myotis myotis), the Kuhl’s pipistrelle (Pipistrellus kuhlii) and the velvety free-tailed bat (Molossus molossus). Their analyses help to pinpoint the evolutionary origins of bats within the Scrotifera group of placental mammals. The authors show that genes involved in hearing were selected for in the ancestral branch of bats, suggesting that laryngeal echolocation was an ancestral trait in this group. They also find evidence of selection and loss of genes involved in immunity, and expansions of antiviral APOBEC3 genes, highlighting the molecular mechanisms that may have contributed to bats’ exceptional immunity. Moreover, genomic integrations from diverse viruses reveals the historical tolerance of bats to viral infections.

The work represents a rich resource for better understanding the genomic basis of the adaptations of bats and may also have implications for human health and disease. For example, the genomes could aid studies of how bats tolerate coronavirus infections, which may, in the future, yield approaches to increase the human survivability of diseases such as COVID-19.

doi: 10.1038/s41586-020-2486-3

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