「99％までヒトと同じ」の意味
6ヵ国からなる研究チームが、マウスのDNA塩基配列(ゲノム)をほぼ完全に解読し、その成果を発表した。実験動物に多用されるマウスだが、解読の結果、遺伝子的には驚くほどヒトに近いことが判明しており、人間の疾病治療に新たな光をもたらすことが期待される。
マウスのゲノムは25億の塩基対からなり、これまでに約95％の解読が完了している。ヒトゲノムの解読完了から2年近くを経ての発表だ。
ヒトとマウスのゲノムは、すでに比較研究が進められている。ヒトの進化と各遺伝子の働きについて、いっそう理解を深めるのが目的だ。
「生命の謎を解き明かすには、さらなる手がかりが必要だ」と語るのは、マサチューセッツ工科大学(MIT)ホワイトヘッド研究所『 http://www-genome.wi.mit.edu/ ゲノム研究センター』のカースティン・リンドブラッド＝トー氏。同氏は、国際研究チーム『マウスゲノム・シークエンシング・コンソーシアム』の上級プログラム・マネージャーを務めている。
すでに研究が進められているのは、ヒトがなぜ長期の妊娠期間を必要とし、他の動物より生む個体数が少ないのかといった生殖に関する疑問や、侵入してくるウイルスやバクテリアを相手に「軍拡競争」を繰り広げるなかで、ヒトの免疫システムはいかにして絶え間ない変化を続けているのかという問題などだ。
バイオテクノロジー企業、米セレラ・ジェノミクス社(メリーランド州ロックビル)も、すでに1年以上前にマウスゲノム地図を独自に完成させているが、料金を支払わなければ入手することはできない。それに対し、国際プロジェクトによる今回の研究成果は、インターネット上で無料で公開されている。
そもそもゲノム解読の対象としてマウスが選ばれたのは、医学研究の分野で過去1世紀にわたり重要な役割を果たしてきた生物だからだ。ガンや糖尿病、高血圧、肥満といった疾病の研究に使用されるマウスの数は、毎年2500万匹にのぼると見られる。
哺乳類のヒトとマウスが共通の祖先から分かれたのは、恐竜がまだ地上をのし歩いていた7500万年前だった。
にもかかわらず、マウスとヒトのゲノムを比較した最初の段階で、両者が遺伝子レベルで非常に近い関係にあることが判明している。
マウスの全遺伝子のうち、ヒトにも対応する遺伝子が見つかったものは99％に達する。その中には、マウスに尻尾を生やす遺伝子まで含まれていた。
逆に、それぞれの種に固有の遺伝子は、今のところ300個しか発見されていないという。
マウスのゲノムは、全体量にしてヒトゲノムより約14％少ない。だが、持っている遺伝子の数はどちらも3万個ほどで、これはわずか2年前の予測よりはるかに少ない数だ。
疾病に関わる遺伝子では、その90％がヒトとマウスで同じだったという。この数字は、マウスの実験動物としての価値の大きさを改めて示した。
また、ゲノムのさらに2.5％がヒトとマウスで共通していた。遺伝子コードを含まず、従来は何の役にも立たない「がらくた」として無視されてきた領域だ。しかし、各遺伝子の機能を調整するうえで何か重要な役割を担っている可能性もあるという。
「ヒトゲノムには、われわれが知っているよりはるかに多くの重要なものが含まれている」と語るのは、MITの生物学教授で、ホワイトヘッド研究所の所長を務めるエリック・ランダー氏。
ヒトとマウスのゲノムを比較することで、どこが重要な領域かすばやく特定できる。何千万年も前に2つの種が分かれてから最も変化していないと思われるのが、そうした重要な領域だからだ。
「そうした領域はとてもよく目立つ。『こっちを見て、私がどんな働きをしているか突きとめて』と、研究者に向かって赤い旗を振っているように」と、カリフォルニア工科大学の生物学者バーバラ・ウォルド氏は言う。ウォルド氏は、今回の解読プロジェクトには関わっていない。
比較対照の過程で新たに発見された遺伝子は、ヒトで約1200個、マウスで約9000個にのぼる。
今後はラットやウシ、チンパンジー、イヌについても、同様のゲノム解読作業を早急に完了したいと研究者たちは考えている。さらに多くの比較が可能になるからだ。
とはいえ、遺伝子を1つ発見したところで、その機能が自動的にわかるわけではない。発見したマウスの遺伝子を操作することで、ようやくその働きを判断できるのだ。マウスの遺伝子操作はすでに広く行なわれている。
遺伝子の比較は、進化の歴史を解明するうえでも役立つと期待されている。たとえば、嗅覚と交配に関わる遺伝子の数なら、ヒトよりマウスのほうが多い。
「これにより、分子レベルでの進化の研究にとって、全く新しい時代が開けるだろう」と語るのは、メイン州バーハーバーにあるジャクソン研究所のリック・ウォイチック所長。
[日本語版：茂木 健／高橋朋子]
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