糖心破解版

嗅覚は、多くの動物にとって、生存に必須の重要な感覚です。さまざまな匂いを嗅ぎ分ける能力は、その生物がもっている匂い分子を認識するタンパク質（嗅覚受容体）の種類と数によって決まります。東京大学大学院农学生命科学研究科?ERATO 東原化学感覚シグナルプロジェクトの新村芳人特任准教授、松井淳特任研究員、東原和成教授の研究グループは、13種の哺乳類のゲノム配列を解析し、アフリカゾウのゲノム中に、約2000個もの嗅覚受容体の遺伝子が存在することを見出しました。この数は、ヒトの5倍、イヌの2倍以上に相当し、これまでに報告された中で最多です。

© 2014 新村 芳人
13种の哺乳类ゲノム中に存在する嗅覚受容体遗伝子の数。「分断遗伝子」は、ゲノム配列データが不完全なため、现时点では机能遗伝子か偽遗伝子かを判定できないような配列。生物种名の左に系统関係を示した。

また、研究グループは个々の嗅覚受容体遗伝子がたどってきた进化の道筋を明らかにするための新しいバイオインフォマティクスの手法を确立し、それぞれの种における遗伝子の重复と欠失について解析しました。その结果、例えば嗅覚受容体遗伝子の祖先遗伝子には、アフリカゾウで84个の子孙遗伝子を生み出すなど、ある生物种で非常に数を増やした遗伝子の系统が存在する反面、ほとんど子孙を残さなかった遗伝子の系统も数多く存在することを见つけました。また、约1亿年もの间、遗伝子の重复や欠失がなく、しかも遗伝子配列もほとんど変化していないような、进化的に非常に安定して维持されてきた特殊な嗅覚受容体遗伝子を3种类発见しました。それらの嗅覚受容体は、匂い分子の受容という机能だけでなく、あらゆる哺乳类に共通した重要な生理机能を担っていることが示唆されました。

それぞれの生物种のもつ嗅覚受容体のレパートリーは、生物种の生育环境に応じて、何百回もの遗伝子の重复と欠失を経て形作られたユニークなものです。それらのレパートリーを比较することによって、ヒトを含むさまざまな种の嗅覚の违いを分子の视点から理解できるようになると期待されます。

论文情报

Yoshihito Niimura, Atsushi Matsui, and Kazushige Touhara,
“Extreme expansion of the olfactory receptor gene repertoire in African elephants and evolutionary dynamics of orthologous gene groups in 13 placental mammals” ,
Genome Research Online Edition: 2014/7/23 (Japan time), doi: 10.1101/gr.169532.113.
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