理論および計算科学ジャーナル
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概要

旧世界ザルと新世界ザルの分岐後のヒト系統におけるヒトマイクロRNA遺伝子レパートリーの拡大

菊野 玲子

真正後生動物の進化の過程で形態学的複雑性を達成する上でマイクロRNA（miRNA）が重要な役割を果たしてきたと広く考えられてきた。これは、miRNAレパートリーが左右相称動物と脊椎動物のゲノムの複雑性が高まるにつれて継続的に増加してきたためである。特に、miRNAレパートリーはヒトにおいて劇的に拡大している。霊長類の進化の過程でmiRNAがどのように変化したかを調べるために、我々は真獣類哺乳類の分岐後のヒト系統に沿った現在の1,527個のヒトmiRNAの進化的起源を推定した。我々は、6種の非ヒト霊長類種（チンパンジー、ゴリラ、オランウータン、テナガザル、マカク、マーモセット）と3種の代表的な真獣類哺乳類（ウシ、イヌ、マウス）における既知および予測される機能的オーソログの有無に基づいて、miRNA遺伝子の進化プロファイルを構築した。機能的オーソログは、複数のゲノム配列アラインメントとBLAST検索によって予測され、その後4つのフィルタリングステップが行われました。 miRNA遺伝子と遺伝子ファミリーの数は、新世界ザルとの共通祖先から分岐した後、旧世界ザルの系統で劇的に増加し、霊長類進化の初期段階よりも約7倍高い速度で増加しました。 miRNAと遺伝子ファミリーの拡大速度は、ヒト科ではわずかに低下しています。遺伝子の数を各進化期間に獲得された遺伝子ファミリーの数と比較すると、遺伝子重複ではなく、de novo遺伝子生成が新しいmiRNA遺伝子の生成に大きく貢献していることが示唆されました。