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遺伝子コピーミスで発光 ホタルのゲノム解読し判明

基礎生物学研究所と中部大などの研究チームがホタルのゲノム(全遺伝情報)を解読し、遺伝子のコピーミスが繰り返されたことによって、ホタルが光る能力を獲得したことが分かったと、16日付の国際科学誌電子版に発表した。多くの生物が持っている脂肪酸代謝酵素の遺伝子が、発光に関わる遺伝子の起源だったとしている。

発光するヘイケボタル=大場裕一中部大准教授提供・共同

光る生物はホタルのほか、魚類や軟体動物、キノコなど多岐にわたり、ホタルの成虫の発光は求愛行動と考えられている。中部大の大場裕一准教授(発光生物学)は「ホタルの分析をきっかけに、発光生物の進化の歴史が分かるのでは」と期待している。

チームは、日本の代表的なホタルのヘイケボタルと、米国の「フォティヌス・ピラリス」というホタルのゲノムを解読。それぞれ約1万5千個の遺伝子を特定した。

さらに発光に関わることが知られている酵素「ルシフェラーゼ」の遺伝子に着目し、配列を詳しく調べると、脂肪酸の代謝に関わる酵素の遺伝子と似ていることが分かった。ほかにも似た遺伝子が複数見つかったことから、細胞分裂の際、通常は1個ずつコピーされるはずの脂肪酸代謝酵素の遺伝子が、複数個コピーされるミスが繰り返され、そのうちの一つがルシフェラーゼの遺伝子に変化したとみられる。

2種類のホタルの祖先は約1億500万年前に分岐していることから、コピーミスはそれまでに起きたと考えられるという。〔共同〕

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