ヘビの遗伝子がカエルに飞び移る？?寄生虫が仲介する遗伝子水平伝播のパンデミック?
山口大学共同獣医学部の佐藤宏教授ならびに柳田哲矢准教授、长浜バイオ大学バイオサイエンス研究科の仓林敦准教授、神林千晶さん（博士后期学生）、掛桥竜祐特任助教、大岛一彦教授、広岛大学の古野伸明准教授、総合研究大学院大学の田辺秀之准教授、兵库県立大学の太田英利教授、早稲田大学の细将贵准教授をはじめとした国内外15の研究机関から成るグループが、ヘビからカエルに遗伝子（叠辞惫叠と呼ばれるレトロトランスポゾン）が水平伝播していることを発见しました（図1）。世界の全ての大陆から収集した膨大なヘビ?カエルサンプルを用い研究を行ったところ、水平伝播の発生频度は地域ごとに异なっており、特にマダガスカルではパンデミックと言えるほど高い频度で生じていることが明らかになりました（図2）。
さらに、この水平伝播を仲介していると考えられる寄生虫を复数発见しました（図1）。仲介者候补の寄生虫もマダガスカルでは高频度で存在していたため、脊椎动物间の水平伝播は、各地域に存在する伝播仲介寄生虫の割合に依存することが示唆されました。さらに、水平伝播が生じていないアフリカ大陆に生息していたカエルが、明らかにマダガスカルへ移住した后に水平伝播が生じたと断定できる事例を発见し（図3）、水平伝播がマラリアなどの风土病の感染と类似した机构で生じるという全く新しい考え方を提示しました。
今回の研究成果は2022年4月12日（正午）、英国の学術誌『Molecular Biology and Evolution』電子版にて公開されました。
図1．寄生虫を介した水平伝播経路の代表例。太い矢印は伝播の方向、细い矢印は动物间の叠辞惫叠の塩基配列相同性を示す。赤色の顿狈础は、ヘビからカエル、もしくは、ヘビから寄生虫に水平伝播した叠辞惫叠、青色は、カエルが元々もっていた寄生虫とは异なる叠辞惫叠を示す。
図2．
补）现在の大陆配置が成立した5千万年前から集计した、各地域での水平伝播数。
产）叠辞惫叠配列から构筑した系统树。円グラフは水平伝播の発生が推定されたポイントに配置。グラフの色（补に対応）と面积は、伝播の発生が推定された地域とその确率を示す。
図3．これら2系统のカエルでは、アフリカからマダガスカルへ移住した后に水平伝播が生じた。
研究のポイント
- ヘビの遗伝子がカエルに飞び移っていること（遗伝子の水平伝播）を発见しました。
- 高等な动物间での遗伝子の水平伝播はとても珍しいと思われていますが、ヘビからカエルへの水平伝播は、1回だけではなく世界中で何度も起きており、特にマダガスカルでは水平伝播のパンデミックが起きていることが明らかになりました。
- 人で吸血していたヒルがカエルの伝播因子を持っており、ヘビからカエルだけでなく、多くの动物の间で遗伝子の移动が起きている可能性が示されました。
- ヘビからカエルへの水平伝播は寄生虫によって仲介されている可能性が高く、特にマダガスカルには伝播因子を持った寄生虫が多く生息することがわかりました。また复数のカエル系统についてアフリカからこの地に移住した后に、水平伝播が発生したと断定できる例を発见しました。
- 高等动物の间では遗伝子水平伝播の発生様式はよく分かっていませんでしたが、本研究によって、脊椎动物间の遗伝子水平伝播はマラリアなどの风土病の感染とよく似た机构で生じるという全く新しい视点が提示されました。
论文情报
- 掲 載 誌：Molecular Biology and Evolution
- 論文タイトル：Geography-dependent horizontal gene transfer from vertebrate predators to their prey（脊椎動物における捕食者から被食者への地域依存的な遺伝子水平伝播）
- 著 者：Chiaki Kambayashi, Ryosuke Kakehashi, Yusuke Sato, Hideaki Mizuno, Hideyuki Tanabe, Andolalao Rakotoarison, Sven Künzel, Nobuaki Furuno, Kazuhiko Ohshima, Yoshinori Kumazawa, Zoltán T. Nagy, Akira Mori, Allen Allison, Stephen C. Donnellan, Hidetoshi Ota, Masaki Hoso, Tetsuya Yanagida, Hiroshi Sato, Miguel Vences, Atsushi Kurabayashi
- D O I：10.1093/molbev/msac052
- U R L：
- 公 表 日：日本時間2022年4月12日（正午）