Research press release


Nature Communications

Genetics: Trout genome provides insight into vertebrate evolution


全ゲノム重複は、ゲノムが突然倍加する事象のことで、脊椎動物の進化に重大な結果をもたらしているが、これまでに知られている全ゲノム重複事象の大部分が大昔に起こっているため、その解明はほとんど進んでいない。その中で、ニジマス(Oncorhynchus mykiss)は、全ゲノム重複が比較的最近起こっているため、ゲノムの倍加が進化にもたらす影響を研究するためのユニークな素材となっている。

今回、Yann Guiguenたちは、ニジマスのゲノム塩基配列解読データと遺伝子発現データを用いて、全ゲノム重複以後に、タンパク質をコードする遺伝子全体の約半数が欠失したが、大部分のマイクロRNAは、2コピー残っていることを明らかにした。また、胚の発生と神経細胞のシナプスの発生と機能に関与する遺伝子が選択的に保持されていたことも分かった。Guiguenたちは、全ゲノム重複以後の遺伝子の進化が整然とした過程であり、脊椎動物のゲノムの進化の解明に重要な影響を及ぼしたという見解を示している。また、全ゲノム重複のタイミングからは、その後の遺伝子の進化が、これまで考えられていたよりも相当にゆっくりとした過程であることも示唆されている。

The whole genome sequence of the rainbow trout is reported this week in Nature Communications. The study investigates the rate at which genes have evolved since a rare genome doubling event that occurred in the rainbow trout approximately 100 million years ago.

Whole genome duplication (WGD) events occur when a genome suddenly doubles. Although this process has important consequences for vertebrate evolution, it is poorly understood because most known WGD events are extremely ancient. The rainbow trout, Oncorhynchus mykiss, provides a unique platform to study the evolutionary consequences of genome doubling as it has experienced a relatively recent WGD event.

Yann Guiguen and colleagues use both genome sequence and gene expression data from the rainbow trout to show that while roughly half of all protein coding genes have been deleted since their WGD, microRNA genes have almost all been retained as duplicate copies. They also report that genes involved in embryonic development and neuronal synapse development and function have been preferentially retained. This suggests that the evolution of genes following WGD is a methodical process that has important consequences for understanding the evolution of vertebrate genomes. The timing associated these changes also implies gene evolution after an event such as this is a much slower process than previously thought.

doi: 10.1038/ncomms4657

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

メールマガジンリストの「Nature 関連誌今週のハイライト」にチェックをいれていただきますと、毎週最新のNature 関連誌のハイライトを皆様にお届けいたします。