アメリカ・スタンフォード大学のバーナード・キム（Bernard Kim）氏とその同僚らは、2023年7月18日にオープンアクセスジャーナルPLOS Biologyに発表された論文「Single-Fly Genome Assemblies Fill Major Phylogenomic Gaps Across the Drosophilidae Tree of Life（単一ハエゲノムのアセンブリがショウジョウバエ科の生命の樹における主要な系統ゲノミックギャップを埋める）」で、新たなゲノム配列データがショウジョウバエの系統樹における大きなギャップを埋めることを報告しています。ショウジョウバエは、生物学的研究における古典的なモデル生物であり、全ゲノムが初めて解読された種のひとつです。
4,400種以上の多様性を持つショウジョウバエ科は、進化のパターンやプロセスに関する洞察を提供する可能性がありますが、これまでにゲノムが解読された種はそのごく一部であり、公表されたショウジョウバエのゲノム配列の多くは、代表的な近交系の実験室株から得られたものです。
この課題に対処するため、研究者らはショウジョウバエ科に属する179種のゲノムを解読しました。これには野外採取されたハエ、保存されていた博物館標本、実験室で飼育された株が含まれています。最先端の短鎖および長鎖シーケンシング技術を組み合わせたハイブリッドシーケンシングアプローチを使用することで、限られた材料から低コストで高品質のゲノム配列を作成することができました。新たなゲノム配列と既に公表されているデータを用いて、ショウジョウバエ科に属する360種の系統樹を作成し、これらの種の進化的関係の理解を深化させました。また、ほぼ300のショウジョウバエゲノムをオープンソースのツールとして整列し、全ゲノムアラインメントなど将来の比較ゲノム研究に利用できるようにしました。
哺乳類などの大型生物に対する大規模なシーケンシングプロジェクトが進行中である一方で、この研究は、小型生物である個々のハエ、さらには20年間にわたり博物館に保存されていた標本のゲノムシーケンシングが可能であることを示しています。
著者らは次のように述べています。「現在では、1つの研究室の予算内で、何百、何千もの種のゲノムを組み立てることが現実的に可能です。このような大規模なクレードレベルのサンプリングは、ショウジョウバエのような多様なグループのゲノム配列を研究するための前例のない解像度を提供し、進化のプロセスに対する理解を深めることが期待されます。」
