メンデル「優性の法則」100年の謎…東北大が遺伝子の優劣を決める仕組み解明

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 東北大学大学院生命科学研究科の渡辺正夫教授、高田美信技術専門職員らの研究グループは、遺伝子の優劣を決める新たな仕組みを解明した。これまで一般に考えられてきた説とまったく異なる仕組みで、100年前に提唱されていた説を立証する形となった。

 本研究は、東北大学大学院生命科学研究科の研究グループと、農研機構、奈良先端科学技術大学院大学、大阪教育大学、神戸大学、東京大学との共同研究によるもの。どちらか片方の親の遺伝子の性質だけが子に現れるというメンデルの「優性の法則」として知られる現象について、複雑な優劣関係を決定する新たな仕組みを世界で初めて明らかにした。

 遺伝子に優劣関係が生じる原因については古くから激しい議論が繰り広げられており、優性遺伝子は機能を持っているのに対し、劣性遺伝子が機能を失っているために性質が現れないと一般に考えられてきた。しかし、研究グループはアブラナ科植物を用いた実験により、優性の遺伝子から作られる小さな分子(低分子RNA)が、劣性の遺伝子の働きを阻害するというまったく異なる仕組みを発見。さらに、この低分子RNAを構成する塩基(核酸塩基)の配列が変化することによって、特定の遺伝子同士で複雑な優劣関係が生み出されることもわかった。

 これは、約100年前にイギリスの遺伝学者によって提唱された「優劣関係を制御する架空の因子が進化する可能性」という説が立証されたことになる。因子の存在自体も疑問視されていたが、今回見出された「低分子RNA」が仮説の因子そのものであった。遺伝子が低分子RNAを獲得し優性遺伝子となっていく道筋も明らかにしている。

 研究グループによると、アブラナ科植物において発見されたこの仕組みは、動植物に広く存在する可能性もあるという。この知見を応用することで遺伝子の働きを人為的に調節できるようになるため、有用な遺伝子を働かせ、有害な遺伝子を働かせなくするなど、新たな植物育種技術としての発展も期待できるとしている。研究成果は、英科学誌「Nature」の植物専門オンライン姉妹誌「Nature Plants」(1月号:英国時間12月22日午後4時)に掲載された。
《黄金崎綾乃》

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