生物の遺伝は、両親から等しく受け継がれる公平なゲームだと考えられていませんか？しかし、自然界には抜け駆けをして、自分だけを優先的に子孫へ残そうとする、まるで「ズル賢い」遺伝子が存在します。この度、研究者たちは、オスとメスの両方において遺伝のルールを巧みに捻じ曲げる、前代未聞の「利己的な」X染色体を発見しました。この発見は、生命の設計図がどのように進化してきたのか、その常識を覆すかもしれません。
遺伝のルールを破る！オスとメスの両方で働く「利己的X染色体」
中には、決して公平に振る舞わない遺伝子が存在します。研究者たちは、ある種のショウジョウバエ（学名: Drosophila testacea）において、精子と卵子の両方で遺伝の法則を歪める「利己的な」X染色体を発見しました。
「研究者たちは、オスにおけるこのような利己的遺伝子を100年近く前から知っており、それらは遺伝子同士がいかに競合しうるかを示す教科書的な事例となってきました」と、ブリティッシュコロンビア大学（UBC）の博士課程の学生であり、学術誌*PNAS*に掲載された本研究の筆頭著者、グレアム・キース（Graeme Keais）さんは述べます。「しかし、これまで特定の遺伝子がオスかメスのどちらか一方で不正を働く例しか確認されていませんでした。両方で働く例は初めてです。」この研究は2025年4月23日に発表され、「A Selfish Supergene Causes Meiotic Drive Through Both Sexes In Drosophila（利己的なスーパー遺伝子がショウジョウバエの両性で減数分裂駆動を引き起こす）」と題されています。
染色体は、デオキシリボ核酸の形で生物の遺伝情報を運び、細胞分裂や生殖の際に親から子へと正確に設計図をコピーします。
細胞は減数分裂と呼ばれるプロセスを経て、卵子や精子を形成します。通常、これらの細胞内の染色体が次世代に受け継がれる確率は等しくなっています。しかし、一部の染色体は減数分裂駆動因子として知られる遺伝的要素を持ち、減数分裂の際の遺伝のルールを曲げて自らの生存確率を高めます。
UBCとビクトリア大学の科学者が主導した今回の研究では、旧北区の森林に広く生息するこのショウジョウバエのX染色体が、Y染色体を持つ精子を排除し、より多くの子孫がX染色体を受け継ぐように仕向けていることを突き止めました。さらにメスにおいては、このX染色体が優先的に卵子に含まれるようになります。
「オスの生殖細胞と卵母細胞という、全く異なる状況下で減数分裂を乗っ取る能力は驚くべきものです」と、研究チームを率いたビクトリア大学の生物学者、スティーブ・パールマン博士（Steve Perlman, PhD）は語ります。「これは利己的な遺伝的要素の驚くべき多様性を浮き彫りにしており、遺伝的対立がゲノムの構造をどのように形成するかに広範囲な影響を及ぼします。」
この特殊な利己的X染色体は、構造的にも異例です。それはスーパー遺伝子のように振る舞い、対となる通常のX染色体と混じり合わない（組換えを起こさない）大きなDNAブロックを含んでいます。
その結果、この染色体は通常のX染色体のほぼ2倍の大きさにまで拡大し、その過程で反復DNAの断片を蓄積してきました。これらの反復配列の一部が、メスの生殖において不正を働く能力に直接寄与している可能性があります。
今回の発見は、スーパー遺伝子のようなゲノム内の非組換え領域が、利己的遺伝子の進化において、これまで考えられていた以上に重要な相互作用を持っている可能性を示唆しています。
