古代人類からの贈り物？アメリカ大陸への適応を助けたデニソワ人のDNA
数千年前、古代の人類は、ベーリング海峡を覆う何百マイルもの氷上を渡り、アメリカ大陸という未知の世界へと向かう危険な旅に乗り出しました。彼らはその旅路で、驚くべきものも運んでいたようです。それは、今や絶滅した人類の近縁種から受け継いだDNAの断片でした。
コロラド大学ボルダー校が主導する新たな研究によると、このDNAが、人類が新天地の厳しい環境に適応するのを助けた可能性があるといいます。この研究成果は、8月21日付の学術誌「Science」に掲載されました。論文のタイトルは「The MUC19 Gene: An Evolutionary History of Recurrent Introgression and Natural Selection（MUC19遺伝子：繰り返される遺伝子移入と自然選択の進化的歴史）」です。
「進化の観点から見ると、これは信じられないほどの飛躍です」と、本研究の共同筆頭著者の一人であり、コロラド大学ボルダー校人類学部の助教であるフェルナンド・ヴィラネア氏（Fernando Villanea）は語ります。「これは、ある集団が驚くべき適応力と回復力を持っていたことを示しています。」
この研究は、「デニソワ人」として知られる種に新たな光を当てるものです。この古代の人類の近縁種は、現在のロシアから南はオセアニア、西はチベット高原まで生息していました。デニソワ人は数万年前に絶滅したと考えられていますが、その存在は未だに謎に包まれています。科学者が最初のデニソワ人を確認したのは、わずか15年前、シベリアの洞窟で発見された骨の断片に含まれるDNAからでした。ネアンデルタール人同様、デニソワ人もまた、突き出た眉と顎のない顔つきだった可能性があります。
「私たちは、彼らがどのような姿をしていたかということよりも、彼らのゲノムや身体の化学的性質がどのように機能していたかについて、より多くのことを知っています」とヴィラネア氏は言います。
増え続ける研究により、デニソワ人がネアンデルタール人と現生人類の両方と交配し、今日を生きる人々の生物学に大きな影響を与えていることが示されてきました。
これらの関連性を探るため、ヴィラネア氏と、ブラウン大学の共同筆頭著者デイビッド・ピード（David Peede）氏を含む同僚たちは、世界中の人々のゲノムを調査しました。特にチームが注目したのは、免疫系で重要な役割を果たす「MUC19」と呼ばれる遺伝子です。
その結果、アメリカ先住民の祖先を持つ人々は、他の集団に比べて、デニソワ人由来のこの遺伝子の亜種（バリアント）を保有する可能性が高いことを発見しました。つまり、この古代の遺伝的遺産が、人類が北米および南米の全く新しい生態系で生き延びるのを助けた可能性があるのです。
ほとんど知られていない遺伝子
ヴィラネア氏によれば、MUC19遺伝子の体内での機能は、デニソワ人自身と同じくらい謎に満ちていると言います。これは、哺乳類においてムチンを生成する22の遺伝子の一つです。ムチンは粘液（ mucus）を作るタンパク質で、組織を病原体から保護するなどの機能を持っています。
「MUC19は健康に多くの機能的影響を及ぼすようですが、私たちはこれらの遺伝子を理解し始めたばかりです」と彼は述べます。
これまでの研究で、デニソワ人は独自の変異を持つMUC19遺伝子の亜種を持っており、それを一部の人類に伝えたことが示されています。このような交雑は古代世界では一般的でした。今日生きているほとんどの人はネアンデルタール人のDNAをいくらか持っており、パプアニューギニアの人々のゲノムにおいては、デニソワ人のDNAが最大5%を占めています。
今回の研究で、ヴィラネア氏らは、これらの遺伝的なタイムカプセルが私たちの進化をどのように形作ってきたかをさらに詳しく知りたいと考えました。
研究グループは、アメリカ先住民の祖先とDNAが一般的なメキシコ、ペルー、プエルトリコ、コロンビアの現代人のゲノムに関する既発表のデータを徹底的に調査しました。
その結果、メキシコ系の祖先を持つ現代人の3人に1人がデニソワ人由来のMUC19亜種のコピーを保有していることを発見しました。これは、この亜種を保有する人がわずか1%しかいない中央ヨーロッパ系の祖先を持つ人々と対照的です。
さらに研究者たちは、もっと驚くべきことを発見しました。人類において、このデニソワ人由来の遺伝子亜種は、ネアンデルタール人のDNAに挟まれているように見えるのです。
「このDNAはオレオのようです。デニソワ人が中心で、ネアンデルタール人がクッキーの部分です」とヴィラネア氏は表現します。
新世界
ヴィラネア氏らが推測する経緯は次の通りです。人類がベーリング海峡を渡る前に、デニソワ人がネアンデルタール人と交配し、デニソワ人のMUC19を子孫に伝えました。そして、遺伝的な伝言ゲームのように、ネアンデルタール人が人類と交配し、デニソワ人のDNAの一部を共有したのです。科学者がデニソワ人からネアンデルタール人へ、そして人類へとDNAが移動したことを特定したのは、これが初めてです。
その後、人類はアメリカ大陸に移住し、そこで自然選択がこの借り物のMUC19の拡散を後押ししました。
なぜこのデニソワ人由来の亜種が、世界の他の地域ではなく北米および南米でこれほど一般的になったのかは、まだ明らかではありません。ヴィラネア氏は、アメリカ大陸に最初に住んだ人々が、新しい種類の食物や病気など、人類史上他に類を見ない状況に遭遇した可能性を指摘します。デニсоワ人のDNAは、彼らがそうした課題に対処するための追加のツールを与えたのかもしれません。
この全体像を構築するため、ヴィラネア氏は、異なるMUC19遺伝子亜種が現代人の健康にどのように影響するかを研究する計画です。今のところ、この研究は人類の進化の力の証であると彼は言います。
「アメリカ先住民の集団が成し遂げたことは、本当に信じられないことです」とヴィラネア氏は語ります。「彼らはベーリング海峡周辺に住んでいた共通の祖先から、地球上のあらゆる種類の生態系を持つこの新しい大陸に、生物学的にも文化的にも適応していったのです。」
