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進化:染色体重複現象の系統解析による被子植物のゲノム進化の解明

Nature 422, 6930 doi: 10.1038/nature01521

脊椎動物における遺伝子の並び順が分岐後何億万年も経って保存されていることははっきりしているが、シロイヌナズナの塩基配列を、およそ2億3500万年〜1億7000万年前の祖先が共通する他の被子植物(顕花植物)の部分的な遺伝子の並び順と比較すると、矛盾する結果が出てしまう。この違いは主に、被子植物には染色体重複(「倍数体形成」)とその後の遺伝子消失(「二倍体形成」)を被る傾向があるためかもしれない。これらの進化の機構は比較生物学に甚大な影響を与えている。我々は今回、系統学的手法(染色体重複を系統樹に関係づける)とゲノム科学的手法(二倍体形成の影響を受けない情報を減らす)を統合して、大部分の双子葉植物からのシロイヌナズナの分岐年代が、ゲノム規模の重複のために実際より遅く算定されてしまうことを示す。我々はまた、シロイヌナズナの推定される祖先の遺伝子の並び順から、他の双子葉植物(ワタで例証)とのシンテニー(遺伝子の並び順の相同性)がこれまで以上に見つかり、またさらに、古い年代に起こった重複現象ほど分類的に離れた比較に際して影響を及ぼすことも示す。多様な分類群の部分的な塩基配列データを使って、配列読み取りの完了したゲノムの進化史を系統樹にいっそう適切に関係づけることで、我々は比較研究手法を、ゲノム編成や倍数性の影響、量的形質の分子基盤の研究に活かしている。

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