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イカには遺伝暗号を自ら編集する“特殊能力”があり、人間の遺伝子治療を進化させる可能性がある:研究結果

 ある種のイカは、細胞核の外でメッセンジャーRNAを編集する能力をもつことがわかった。RNA編集はDNA編集よりも簡便で安全性が高いとされることから、この発見はヒトの疾患の遺伝子治療を進展させるきっかけになるかもしれない。

TEXT BY ERIC NIILER

TRANSLATION BY TOMOYUKI MATOBA/GALILEO

WIRED(US)

イカのRNA編集はとてつもない規模で実施されており、60,000個以上の脳細胞が再コーディングのプロセスを担う。ヒトではたった数百にすぎない。PHOTOGRAPH BY ROGER HANLON/THE MARINE BIOLOGICAL LABORATORY
イカのRNA編集はとてつもない規模で実施されており、60,000個以上の脳細胞が再コーディングのプロセスを担う。ヒトではたった数百にすぎない。PHOTOGRAPH BY ROGER HANLON/THE MARINE BIOLOGICAL LABORATORY

遺伝子編集技術によってDNAの遺伝暗号を改変することで、ヒトの遺伝性疾患の治療を目指す研究が進んでいる。地球上のほぼすべての動物において、DNAに加えられた変化は細胞核の中からメッセンジャーRNA(伝令RNA)を介して細胞質に持ち出され、そこでたんぱく質へと翻訳される。

しかし、ヒトよりずっと前から遺伝暗号を編集する方法を知っている“動物”が、少なくとも1種いる。釣りのエサに使われ、大型の海生生物の餌食になる軟体動物・イカの一種だ。その遺伝暗号の編集方法は、遺伝子編集をベースにした薬剤や治療法を開発する研究者たちにとって、ヒントになるかもしれない。

桁違いのRNA編集能力をもつ生物

マサチューセッツ州ウッズホールにある海洋生物学研究所などの研究グループは、アメリカケンサキイカ(Doryteuthis pealeii)が細胞核の外でメッセンジャーRNAを編集する能力をもつと報告する論文を、学術誌『Nucleic Acids Research』に2020年3月24日付けで掲載した。動物としては初めての発見だ。

論文の著者のひとりである海洋生物学研究所の上席研究員のジョシュア・ローゼンタールは、この特異な方法によるメッセンジャーRNAの編集は、イカの海中での行動と関係があると考えている。「神経系に大幅な改変を加えることで(RNA編集を)実現しています。まったく新しい様式の生命活動です」と、ローゼンタールは言う。

すべての生物は、何らかのかたちでRNAを編集している。ヒトではRNA編集の機能不全と、いくつかの疾患の関連が知られている。散発性の筋萎縮性側索硬化症(ALS)が、その一例だ。RNA編集は免疫系においても重要であり、ショウジョウバエを対象としたいくつかの研究では、気温の変化への適応に役立っている可能性が示されている。

しかし、イカのRNA編集は規模が桁違いだ。イカの場合は60,000個以上の脳細胞がこの再コーディングプロセスを実行しているが、ヒトではせいぜい数百個にすぎない。

RNAを核の外で編集する能力の理由

ローゼンタールは、テルアビヴ大学やコロラド大学デンバー校の共同研究者とともに、RNA編集がイカの軸索、つまり脳細胞のなかで電気的シグナルを伝える細長く伸びた部分で起きていることを明らかにした。

これが重要な発見である理由のひとつに、イカの神経細胞が巨大で、ときには軸索が数十センチメートルの長さになる点が挙げられる。つまり、RNAを核の外で編集する能力のおかげで、イカはたんぱく質の機能を、それを必要とする体のパーツにより近い位置で変化させることができるのだ。

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