ジャンピング遺伝子」による進化の仕組みを発見

多様な脊椎動物のゲノム解析から新たなタンパク質の誕生を解明

生物学
2025.05.09
名古屋大学大学院生命農学研究科の北尾 晃一 日本学術振興会特別研究員ＰＤ（受入機関：名古屋大学）、一柳 健司 教授、東海大学医学部の中川 草 准教授の研究グループは、ジャンピング遺伝子と他の遺伝子の融合による遺伝子進化の仕組みを新たに発見しました。
ゲノムのダイナミックな変化は生命進化の原動力です。変化の大きな要因がゲノム領域を飛び回るジャンピング遺伝子（トランスポゾン）の存在です。トランスポゾンが他の遺伝子の近くに入り込むと遺伝子構造が変化し、病気の原因となります。一方で、遺伝子構造の変化は新しい進化を促す可能性もあります。
今回、本研究グループはLINE-1というトランスポゾンが他のタンパク質の遺伝子領域に挿入された結果、LINE-1とその遺伝子が融合して新しいタンパク質が誕生することを発見しました。その一つである「ライオシン」と新しく命名されたタンパク質は、哺乳類には存在しませんが、鳥類・爬虫類の系統で2億8000万年以上保持されており、未知の生理機能を担っていると考えられます。本研究により、脊椎動物の遺伝子が進化、多様化する仕組みの理解につながることが期待されます。
本研究成果は、２０２５年５月９日午前２時（日本時間）付で米国科学雑誌『Genome Research（ゲノム・リサーチ）』に掲載されます。
 

発表のポイント

・ジャンピング遺伝子（トランスポゾン）はゲノムの構造を動的に変化させるが、長期的な遺伝子進化への影響は未解明な部分が多い。
・LINE-1トランスポゾンが他の遺伝子と融合することで、新しい合体（キメラ）タンパク質が生まれたことをゲノム解析により発見した。
・脊椎動物における多様なタンパク質の誕生と進化の新たなメカニズムを示した。

◆詳細（プレスリリース本文）はこちら
 

論文情報

雑誌名：Genome Research
論文タイトル：Birth of protein-coding exons by ancient domestication of LINE-1 retrotransposon（太古のLINE-1レトロトランスポゾンの転用によるタンパク質コードエキソンの誕生）
著者：Kochi Kitao¹, Kenji Ichiyanagi¹, So Nakagawa²（北尾 晃一¹、一柳 健司¹、中川 草²）1: 名古屋大学 2: 東海大学
DOI:10.1101/gr.280007.124
 

研究代表者

大学院生命農学研究科　一柳 健司　教授，主著者：北尾 晃一　研究員
https://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~ged/