オマキザルのゲノム解析で長寿と大きな脳の進化の手がかりが明らかに。
国際研究チームは、オマキザルのゲノムを初めて配列決定し、これらの動物の長寿と大きな脳の進化についての新しい遺伝的手がかりを明らかにした。2021年2月16日にPNASのオンラインで公開されたこの仕事は、カナダのカルガリー大学の研究者が主導し、リバプール大学の研究者も参加した。 このオープンアクセスの論文は、「fecalFACSで明らかにされたオマキザルの生態学的柔軟性、大きな脳、および長命のゲノミクス（The Genomics of Ecological Flexibility, Large Brains, and Long Lives in Capuchin Monkeys Revealed with fecalFACS.）」と題されている。「オマキザルはサルの中で相対的な脳のサイズが最も大きく、体のサイズが小さいにもかかわらず50歳を超えて生きることができるが、その遺伝的基盤はこれまで未踏のままだった。」と、リバプール大学で老化研究を行う共著者のJoao Pedro DeMagalhaes教授は説明した。
研究者らは、これらの特性の進化を探求するために、白い顔をしたオマキザル（Cebus imitator）のリファレンスゲノムアセンブリを開発し、注釈を付けた。 科学者らは、多種多様な哺乳類にまたがる比較ゲノミクスアプローチを通じて、長寿と脳の発達に関連する進化的選択の下にある遺伝子を特定した。
「両方の形質の根底にある遺伝子にポジティブセレクションのサインが見つかった。これは、そのような形質がどのように進化するかをよりよく理解するのに役立つ。さらに、熱帯雨林と 季節的乾林のオマキザルの集団を調べることにより、干ばつと季節の環境への遺伝的適応の証拠を見つけた。」とオマキザルの行動と遺伝学を約20年間研究しているカルガリー大学のAmanda Melin 博士は語った。
研究者らは、DNA損傷応答、代謝、細胞周期、およびインスリンシグナル伝達に関連する遺伝子を特定した。 DNAの損傷は老化の主な原因であると考えられており、De Magalhaes 教授などによる以前の研究では、DNA損傷応答に関与する遺伝子が哺乳類で寿命特異的な選択パターンを示すことが示されている。
「もちろん、加齢に関連する遺伝子は複数の役割を果たすことが多いため、これらの遺伝子の選択が加齢に関連するのか、成長率や発達時間などの他の生活史の特徴に関連するのかを確認することは不可能だ。」とDe Magalhaes 教授は述べた。
「我々の発見の生物学的重要性については注意が必要だが、他の種と同様に、特定の老化関連遺伝子または経路の変化がオマキザルの寿命に寄与する可能性があると推測するのは魅力的だ」と彼は付け加えた。
この洞察は、霊長類の糞便からDNAをより効率的に分離するための新技術の開発のおかげで可能になった。FecalFACS（糞便蛍光活性化セルソーティング）は、体液中の細胞タイプを分離するために開発された既存の技術を利用しており、それを霊長類の糞便サンプルに適用した。
「糞便からDNAを抽出する一般的な方法では、DNAの約95〜99％が腸内微生物や食品に由来するため、これは大きな進歩だ。哺乳類とは異なる生物のゲノムの配列決定に多くのお金が費やされてきた。 このため、野生生物の生物学者が全ゲノムを必要とする場合、血液、唾液、組織など、より純粋なDNA源に頼らざるを得なかったが、ご想像のとおり、絶滅危惧種の動物を研究するとき、これらは非常に困難になる。」とこの研究の筆頭著者であり、カルガリー大学でポスドクとしてこのプロジェクトの作業を完了して現在はバルセロナのポンペウファブラ大学CSICに所属しているJoseph Orkin 博士は述べた。
「FecalFACSはついに、 野放しの哺乳類から、すぐに利用できる非侵襲的なサンプルを使用して全ゲノムを配列決定する方法を提供する。これは、将来の保全活動に本当に役立つ可能性がある。」と彼は付け加えた。
■原著へのリンクは英語版をご覧ください: Capuchin Monkey Genome Reveals Clues to Its Long Life and Large Brain
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