Research press release


Nature Communications

Genetics: Extreme genes of the Antarctic midge

南極で唯一の昆虫在来種で、ユスリカの一種であるBelgica antarcticaのゲノムについて報告する論文が、今週掲載される。この研究では、B. antarcticaの極限の自然環境への適応に関連する遺伝子と生物学的過程が明確に示された。

B. antarcticaは、南極半島の岩石露頭に生息し、凍結、乾燥、高濃度の塩分、強風、強烈な紫外線曝露を生き延びるため、極限環境微生物と呼ばれている。

今回、Joanna Kelleyたちは、B. antarcticaのゲノムを組み立てて、こうした極限的な環境条件に対処できるように進化した過程に関する手掛かりを得た。B. antarcticaのゲノムは、カやハエなど他の昆虫の場合と比べて、遺伝子の反復配列の数が少なく、イントロン(ゲノムのコード領域を分断するDNA配列)が短いため、これまでに組み立てられた昆虫のゲノムの中で最も小さいことが明らかになった。

また、Kelleyたちは、発生、代謝と刺激に対する応答に関連する遺伝子の数が多いことも報告し、B. antarcticaの遺伝子は、強い自然選択圧を受けて、長年をかけて進化したという考え方を示している。今回の研究は、ゲノムが極限環境に応答して進化した過程の貴重なモデルをもたらしている。

The genome of the Antarctic midge, Antarctica’s only native insect, is reported this week in Nature Communications. The work highlights genes and biological processes that may have allowed this insect to adapt to its extreme natural environment.

The midge, Belgica antarctica, lives in the rocky outcrops of the Antarctic Peninsula and is termed an extremophile because of its ability to survive freezing, desiccation, high saline concentrations, strong winds and intense ultra violet exposure.

Joanna Kelley and colleagues have assembled the B. antarctica genome to provide clues as to how this insect has evolved to cope with such extreme environmental conditions. Researchers found a reduction in the number of repetitive genetic sequences and shorter stretches of DNA separating coding regions of the genome, compared to other insects such as mosquitoes and flies, leaving B. antarctica with the smallest insect genome assembled to date.

The team also report an abundance of genes associated with development, metabolism and stimulation response. They suggest that these evolved over time because of the strong pressure for natural selection. This work provides a valuable model for how genomes evolve in response to extreme environments.

doi: 10.1038/ncomms5611

「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。