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イカは生命の根本原理「セントラルドグマ」を揺るがす存在であることが判明

2021.01.28 Thursday

2020.03.25 Wednesday

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Credit: MARINE BIOLOGICAL LABORATORY

アメリカ・ウッズホール海洋生物学研究所により、イカは自らの力で遺伝子編集できることが判明しました。

一般的には生物の細胞の核内で生じるRNA編集を、「核外」で行うことができるというのです。

こうした特徴は他の生物には見られず、地球上でイカのみと思われます。

研究の詳細は、3月23日付けで「Nucleic Acids Research」に掲載されました。

Spatially regulated editing of genetic information within a neuron
https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkaa172/5809668

イカの神経細胞はセントラルドグマから逸脱していた

私たちの体をつくるタンパク質は、DNAにコードされた設計図を、様々な種類のRNAが仲介することによって生成されます。

このDNAを出発点としたRNAの仲介を介して行われる一連のタンパク質生成過程は「セントラルドグマ(中心教義)」と言われており、現代の分子遺伝学の中心となっている原理です。

この一連の過程の中で、最も際立っている存在がRNAです。

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Credit: kenq

セントラルドグマにおいて働いているRNAは実に多様あり、あらゆる過程において中心的な役割を果たします。

RNAがこのような多様な働きを行えるのは、目的に合わせて自己の塩基配列を編集する能力を持っているからです。

そのため同じ配列を持つRNAが全く別のタンパク質の生成を仲介することも可能になります。

しかしこれまでの見識によると、RNAの編集は細胞の核の内で限定されているはずでした。

しかし今回、アメリカに生息するケンサキイカを調べたところ、他の生物とは異なり、細胞核の外でRNAを編集できることが分かったのです。

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タンパク質の合成 / Credit: kango-roo

具体的には、神経細胞から伸びる「軸索」という、電気信号を近くのニューロンに伝達する部位でRNA編集が行われていました

この事実は、古典的な理論である「セントラルドグマ」を揺るがしかねない大発見です。

そのため研究者たちは核の外に出たRNAが何をしているのかに調査を集中させました。

結果、核から「脱走」した未成熟なRNAは、辿り着いた細胞の区分で自在に変化し、局所的に高い必要性を持った地域固有のタンパク質を、その場でインスタントに生成していることが明らかになりました。

ニューロンから伸びる軸索は種類によっては非常に長く、核からタンパク質が輸送されてくるのを待つよりも、出張したRNAによる、タンパク質のオーダーメイドのほうが効率がよいからだと考えられます。

研究主任のヨシュア・ローゼンタール氏は「こうした機能はおそらく、水温の変化など、新しい環境に適応する必要性から獲得されたのでしょう」と話します。

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