ハイギョのゲノム解読を解読したところ動物最大、人間の30倍もゲノムを持っていることが判明

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　最新の遺伝子解析技術でハイギョを調べたところ、なんと人間の30倍以上、これまで調べられた動物で最大のゲノムを持っていることが明らかになったそうだ。

　ハイギョとは4億年前のデボン紀に登場した「生きている化石」と呼ばれる古代魚で、肺を使って空気呼吸する。あのシーラカンスの親戚（同じ肉鰭類に分類される）といえば分かりやすいだろう。

　魚ではあるが、4本の手足を持つ四肢動物（もちろん私たちもこのグループだ）の祖先は、この肉鰭類から進化したとされており、その遺伝子を知ることは、私たちが陸に進出できた遺伝的な背景を知ることにもつながる。

最新の遺伝子解析技術でハイギョのゲノムを解読

　この研究は「ロングリード・シーケンシング」という技術の賜物だ。

　これまでのゲノム解析のほとんどは、100～200塩基ほどの長さの「ショートリード」で解読されてきた。

　この方法で遺伝子配列を解析するとき、ゲノム内のすべての塩基が複数回決定される。巧妙に設計されたコンピュータプログラムはこれを踏まえて、2つの配列が重複する場所を特定し、それを1つの長い配列として記録するというプロセスを繰り返す。

　問題は、微生物をのぞくほとんどの生物のDNAには、数百塩基よりも長い繰り返し配列が含まれていることだ。

　こうした配列はほぼ同じだというのに、ゲノムの複数カ所に存在するため、きちんとした場所を特定できず、最終的な解析結果に長さも配列もわからないままのギャップができてしまう。

　ハイギョは、遺伝子の設計図の中には含まれるものの、実際に機能しているかどうかわからない「ジャンクDNA」がたくさんあるため、せっかかくDNAを解析しても、きちんと特定された配列よりもギャップばかりが目立つ結果しか得られないことになる。

　ロングリード・シーケンシングは、その名が示す通り、100～200塩基の断片ではなく、数千塩基の断片を用いてゲノムを解析する技術だ。

　繰り返しを全体的にとらえることで、ショートリードでは避けられないギャップを防ぐことができる。

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ハイギョに人間の30倍もある巨大ゲノムがあることが判明

　この技術でオーストラリアに生息するハイギョで、四肢動物の祖先が持っていた手足のようなヒレがある「オーストラリアハイギョ」のゲノムが解析されたのは、2021年のことだ。

　そしてこのほど、アフリカと南アメリカに生息する「アフリカハイギョ」と「ミナミアメリカハイギョ（Lepidosiren paradoxa）」のゲノムが解析された。

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　これら3種は2億年前にゴンドワナ超大陸が分裂したとき、それぞれ別の道を歩んだようだ。だがこの3つのゲノムは、どのハイギョにも共通しており、なおかつ四肢動物の祖先にもあっただろう特徴を解き明かす手がかりとなる。

　まず明らかになったのは、ハイギョのゲノムが、400億～900億塩基対で構成されていることだ。

　人間ならば30億塩基なので、最大30倍も長いということになる。900億の塩基は19本の染色体にまとめられ、そのうち18本はそれぞれが人間のゲノム全体を合わせたものよりも長い。

　こうした巨大なハイギョの遺伝子は、およそ2万のタンパク質をコードしている。興味深いことに、それよりずっと短い人間のゲノムにも、2万のタンパク質がコードされている。

　この点において、ごく一部の例外を除けば、これまで調べられてきたどの四肢動物もほぼ同じだ。実際、こうした遺伝子は、あらゆる四肢動物の共通祖先の遺伝子と似たものかもしれないという。

　この研究は『Nature』（2024年8月14日付）に掲載された。

追記（2024/08/21）誤字を訂正して再送します。

References: :The fish with the genome 30 times larger than ours gets sequenced | Ars Technica

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