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侵入種エピジェネティクス

エピジェネティクスが進化的成功に重要だという仮説が立てられた



環境によって変化させられた遺伝子は侵入種の成功の要因かもしれない。

Sujata Gupta
09 January 2013


環境要因がケニアで侵入種のイエスズメに遺伝的足がかりを与えたのかもしれない。
Ainars Aunins / Alamy


二つのことが進化的適応に重要だと考えられている。すなわち優位な変異が集積するだけの、遺伝的多様性と長い時間。それなら、遺伝的多様性がないことが多い侵入種は、どのようにして素早い成功を収めてのだろうか?一部の生態学者は環境的な、あるいは「エピジェネティック」な因子が、ゲノムはそのままに、遺伝子を変化させているのではないかと考え始めている。

「侵入種がまったく新しい環境で成功するにはたくさんの異なった方法があり、私はエピジェネティクスがそれらの方法のうちの一つだと考えている」とサウスフロリダ大学(タンパ)の進化生態学者、クリスティナ・リチャーズ(Christina Richards)は話す。

生物医学の研究者たちはしばらく前からエピジェネティクスとヒトの健康との間の繋がりを調査してきたが、進化生物学者たちはこの主題を取り上げ始めたばかりだ。リチャーズは今月サンフランシスコで開かれた統合比較生物学会(SICB)の会合で生態学的エピジェネティクスについての特別シンポジウムを催す助けをした。彼女はこの分野には進化生物学の研究に革命を起こす潜在性があると話す。

侵入能力
そうだとしても、エピジェネティックな多様性が侵入種の繁栄を助ける可能性があるとするヒントが存在する。たとえば、サウスフロリダ大学の博士候補5年のアンドレア・リーブル(Andrea Liebl)はケニアのイエスズメ(Passer domesticus)を研究している。このイエスズメは単一グループからの子孫であり、非常に少ない遺伝的多様性しかない。しかしリーブルがこの鳥のゲノムからメチル基が結合した部位――重要なエピジェネティック・マーカー――を探して洗い出すと、個体群の中で高いレベルの変異性が見つかった。同様に、侵入植物種のイタドリ(Fallopia japonica)でも、リチャーズは遺伝的に同一の植物――イタドリはクローンを作って繁殖する――が生息場所によって異なった形の葉を持ち異なった高さに成長することを見つけた。イエスズメのように、イタドリは高いエピジェネティックな多様性があることを示した。ノースカロライナ州立大学(ローリー)の分子生物学者、クリスティナ・レドン=レッティング(Cristina Ledón-Rettig)もこのシンポジウムを開催するのを助けた人物だ。彼女はエピジェネティックな変形のレベルをマッピングすることで「個体群が減少するか生き残るか」が明らかになるだろうと話す。

エピジェネティクスと侵入種の間の繋がりを受け入れようとしない批判者もいる。シカゴ大学(イリノイ州)の進化遺伝学者、ジェリー・コイン(Jerry Coyne)によると、それらの成功はよく確立された進化理論によって説明できる。種が先占されていないニッチへと移動することもあれば、少量の遺伝的多様性が長く続くこともある。「進化するのにたくさんの変異がなくてはいけないわけではない」と彼は話す。「侵入種が成功する理由について、別に完璧に良い理由があり、それはもっと確かな根拠に基づいていている」

しかし遺伝子配列解読の費用は下落しており、シンポジウムの主催者たちは生態エピジェネティクスの研究の離陸が割に合うと予想している。「環境が変わると遺伝子発現はどのように変わるか」を示すいくつかの強力な研究が世に出ている、とアームストロング・アトランティック州立大学(ジョージア州サヴァンナ)の集団遺伝学者、アーロン・シュライ(Aaron Schrey)は話す。

Nature News
Epigenetics posited as important for evolutionary success
Sujata Gupta, 09 January 2013
Nature doi:10.1038/nature.2013.12179

原シンポジウム
Symposium: Ecological Epigenetics
SICB Annual Meeting 2013, January 3-7, 2013, San Francisco, CA
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