Research press release

【遺伝】陸に上がった魚のゲノム

Nature Communications

Genetics: The genome of a fish-out-of-wate

胸鰭を使って陸上を動き回る水陸両生魚類、トビハゼのゲノムが解読された。トビハゼは、呼吸能力、すぐれた視力、陸上を移動する能力と環境中の高濃度のアンモニアへの耐性など一連の適応を進化させて、陸上生活への対応に役立てたことが、今回の解読結果から明らかになった。こうした研究結果の報告が、今週掲載される。

今回、Qiong Shiたちは、4種類のトビハゼのゲノムの塩基配列を解読した。その結果、およそ1億4000万年前にトビハゼが他の条鰭類から分岐し、その後、陸上生活に役立つ数百個の遺伝子を獲得したことが明らかになった。アンモニア排泄経路のいくつかの遺伝子が正の選択を受けており、これらの遺伝子が、アンモニア耐性について役割を果たしていることを示唆している。その一方で、自然免疫系の遺伝子が増えており、これは、陸生の病原体からトビハゼを守る上で役立った可能性が高い。また、視覚に関係する特定の遺伝子が失われ、あるいは変異していた。さらには、空気に触れたトビハゼの遺伝子発現プロファイルが明らかになり、トビハゼが低酸素環境に対処する上で役立つ可能性のある分子経路が明確になった。

今回の研究で浮き彫りになった遺伝子と分子機構は、トビハゼが、その風変わりな生活様式に適応する上で役立った可能性があり、約3億6000万年前にトビハゼよりも古い脊椎動物が水中から陸上に移った際にも役立った可能性がある。

The genome of the mudskipper, an amphibious fish that uses its pectoral fins to move around on land, is revealed in Nature Communications this week. Mudskippers have evolved a suite of adaptations to help them cope with terrestrial life. These include the ability to breathe, see well and move around on land, and also the ability to tolerate high levels of environmental ammonia.

Qiong Shi and colleagues sequenced the genomes of four different species of mudskipper. Their results show that mudskippers diverged from other ray-finned fish around 140 million years ago and went on to acquire hundreds of genes that helped them to live on land. Several genes of the ammonia excretion pathway have undergone positive selection suggesting a role for them in ammonia tolerance, while an enlarged collection of innate immune system genes likely helps protect the fish against land-living pathogens. Certain vision-related genes have become lost or mutated, while the gene expression profiles of mudskippers exposed to air have helped to highlight molecular pathways that may help the mudskipper cope with low oxygen environments.

The work highlights genes and molecular mechanisms that may have helped mudskippers to adapt to their unusual lifestyle and that may also have helped other, more ancient vertebrates make the transition from water to land some 360 million years ago.

doi: 10.1038/ncomms6594

「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。

「注目のハイライト」記事一覧へ戻る

プライバシーマーク制度