美しい真珠の背後にある分子指紋が明らかに

アコヤ貝は日本で重要な水産養殖動物であり、ネックレス、イヤリング、指輪に切望される美しい真珠を生み出します。 1990 年代初頭、この養殖産業は年間約 880 億円の収益を上げていました。 しかし、過去 20 年間で、新しい病気と赤潮の組み合わせにより、日本の真珠の生産量は年間約 70,000 kg からわずか 20,000 kg に減少しました。 今日、沖縄科学技術大学院大学(OIST)の研究者は、株式会社ミキモト、真珠研究所、水産研究・教育機構を含む多くの研究機関と協力して、ハイゲノムを構築しました。染色体のアコヤガイの高品質ベンチマークは、耐性株を見つけるために使用できることを望んでいます。 この研究は最近、 DNA研究.

「ゲノムを決定することは非常に重要です。 OISTのマリンゲノミクスユニットのリサーチアソシエイトである竹内毅氏。 「ゲノムは生物の遺伝子の完全なセットであり、その多くは生存に不可欠です。 完全な遺伝子配列があれば、多くの実験を行い、免疫とビーズ形成に関する疑問に答えることができます。 »

2012 年、Dr. 竹内と彼の共同研究者たちは、日本のアコヤ貝のゲノムを起草し、 ピンクタダ・フカタ、最初に組み立てられた軟体動物ゲノムの 1 つでした。 彼らは、染色体レベルでより高品質のゲノムアセンブリを確立するために、ゲノム配列決定を続けました。

博士タケウチはさらに、カキのゲノムは、それぞれの親から受け継がれた 14 対の染色体で構成されていると説明しました。 各ペアの両方の染色体はほぼ同一の遺伝子を持っていますが、多様な遺伝子レパートリーが生存に役立つ微妙な違いがある場合があります。

伝統的に、ゲノムが配列決定されるとき、研究者は染色体のペアを融合させます。 これは、通常、染色体のペア間でほぼ同一の遺伝情報を持っている実験動物でうまく機能します。 しかし、野生動物では、かなりの数の遺伝子バリアントが染色体のペアの間に存在するため、この方法では情報が失われます。

この研究では、研究者はゲノムを配列決定する際に染色体を融合しないことを選択しました。 代わりに、彼らは染色体の両方のセットを配列決定しました – 非常にまれな方法です. 実際、これはおそらく、この方法を使用して海洋無脊椎動物に焦点を当てた最初の研究です。

アコヤガイの染色体は14対なので、合計28本です。OIST研究員の藤江学さんと川光真由美さんは、最先端の技術を駆使してゲノム配列を解読しました。 もう一人の第一著者、Dr. 生態学および進化ゲノミクスの OIST アルゴリズムの元ポスドク研究員で、現在は東京大学の鈴木良彦博士と、 竹内氏は 28 の染色体を再構築し、ペアの 2 つの染色体 (染色体ペア 9) の違いを発見しました。驚くべきことに、これらの遺伝子の多くは免疫に関連していました。

「一対の染色体上の異なる遺伝子は、タンパク質が異なる種類の感染症を認識できるため、重要な発見です。 竹内

彼は、動物が飼育されると、生存率が高い系統やより良い真珠を生産する系統がしばしばあると指摘しました. ブリーダーはしばしばこの系統で2頭の動物を繁殖させますが、これは近親交配と遺伝的多様性の低下につながります. 研究者たちは、近親交配を 3 サイクル続けた後、遺伝的多様性が大幅に減少することを発見しました。 この多様性の低下が免疫関連遺伝子を持つ染色体領域で発生すると、動物の免疫が損なわれる可能性があります。

「水産養殖個体群のゲノム多様性を維持することが重要です。 竹内

この研究は、次世代技術の研究開発を進めるための専用プログラム プロジェクトである生物指向技術研究機関プロジェクトからの助成金によって支援されました。

渡部修吾教授(北里大学客員教授、東京大学名誉教授)による解説

養殖真珠は、130 年前に日本の御木本幸吉によって世界で初めて開発されました。 日本ではホタテに次いで2番目に多く輸出されている水産物です。 しかし、日本の真珠養殖の歴史は養殖環境における病気との戦いでした。 特に1996年に発生した赤変病による被害は甚大でした。 日本の養殖真珠の生産量は激減しています。 近年、ウイルスによる病気の蔓延により、真珠産業は再び大きな問題に直面しています。 病気の原因や対策の詳細は定かではありませんが、日本の真珠養殖では、優れた特性を持つアコヤガイの近親交配による遺伝子の劣化が起こり、さまざまな環境要因への対応が難しくなっている可能性が指摘されています。 病原体の変化と出現。 この研究の成果は、日本の真珠養殖の問題に光を当て、産業上非常に重要です。 さらに、免疫系に関与する多くの遺伝子も同定されています。 また、アコヤガイが外部から侵入した異物に反応して真珠層を形成できる理由を説明し、真珠形成自体の謎についての洞察も提供します。 日本のアコヤ貝から採れるアコヤ真珠は、他のアコヤ貝から採れる真珠にはない独特の上品な光沢で世界中の人々を魅了しています。 今回の研究は、この形質の遺伝的解明の始まりとなるはずです。

Okura Sho

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