分子進化学:染色体融合が同質倍数体ゲノムの再二倍体化を引き起こす
Nature 654, 8119 doi: 10.1038/s41586-026-10439-1
あらゆる脊椎動物の祖先は、同質倍数体化を伴う全ゲノム重複(WGD)を経ており、これが、進化的多様化のための遺伝的な素材を倍増させたと考えられている。しかし、WGDによって生じた重複遺伝子(オオノログ〔ohnologue〕)の出現と分岐に必要な、WGD後の再二倍体化の最初の段階はまだ解明されていない。そのため、同質倍数性によって生じる機能的な可能性が進化の過程でどのように実現されるのかは明らかになっていない。コイ科の魚類であるスノーカープ類(Schizothoracinae亜科)は、最近のWGDの履歴を持ち、高地適応を進化させてきたことから、再二倍体化の初期段階とその結果を研究するのに特に適した系である。今回我々は、スノーカープ類の全ての属のゲノムデータから、複数の四倍体、複数の六倍体、および1つの二十倍体(20n)を含む、それらの同質倍数体起源を明らかにする。また、分岐した系統に属するスノーカープ2種(Schizopygopsis younghusbandiおよびSchizothorax curvilabiatus)のハプロタイプ分解したゲノムを示し、単一の祖先同質四倍体化事象を明らかにする。比較ゲノム解析、減数分裂時の対合解析、対立遺伝子構成の解析から、染色体融合の不均衡が四染色体性遺伝から二染色体性遺伝への移行の原因であり、これにより、再編成の起きていない染色体が四倍体のままで、二倍体オオノログ対を持つゲノム領域が作り出されたことが示された。この研究は、この機構が再二倍体化を開始させたことを示唆し、その初期の染色体およびゲノムに起こった結果を示している。この過程は染色体融合部位から始まり、染色体腕に向かって外側に広がるが、種分化後も不完全なまま残っており、高度にシンテニーを持つ染色体上に祖先オオノログ分岐と系統特異的なオオノログ分岐が混在することになった。

