低温の記憶は、DNA複製時のヒストン脱アセチル化による？（R. Amasinoのセミナーより）
(Science. E pub, 2003 Oct 30)
春開花植物は、低温を単に感じるだけでなく、「１ヶ月続くような低温」（＝冬）を一時的な低温と区別する必要がある。単純な化学反応で低温をdetectするメカニズムだとすると、直ちに反応してしまって、「１ヶ月」と区別できそうにない。しかも、この低温処理は個体が生きている間「記憶」されているようだ。

彼らの研究から、低温下でDNA複製をしてクロマチン構造が変わることが、長期低温感受のしくみである可能性が示唆された（今回のデータでは言い切れないが）。具体的には、Histon DeacetylaseをコードするFLDが、floral repressorであるFLCのクロマチン構造を変えているらしい。ヒストンアセチル化はいろいろやっている。

セミナーでは更に、低温刺激と、FLC抑制の間をつなぐ１つのコンポーネントのVIN3がホメオドメインをコードするという話も出ていた。VIN3は低温刺激１ヶ月のうちにだんだん発現が上がってくるが、常温に戻すと発現がなくなる。つまり、記憶はしていない。Scienceに出した直後セミナーで、次の遺伝子の話をするというのはさすがだ（12/1/2003)。

植物にもGタンパクシグナル伝達系（A. Jonesのセミナーより）
(Science 301, 1728. 2003 Sep 19)
Gタンパクのシグナル系は、動物では視覚系をはじめあらゆる場所で重要な機能を果たしている（ノーベル賞でてますね）。植物では、どんな機能なのか、そもそもパスウェイとして存在するのかどうか論争があったが、解明が近づいてきた印象を受けた。根の分裂組織の細胞分裂、オーキシンシグナル伝達系などに関わるようだ。また、イネではジベレリンシグナル伝達に関わり、「緑の革命」の一端を担ったらしい(11/17/03)。

化石DNAをめぐって論争
(PNAS 100, p. 6593, May 27 2003に対して、反論Nature 423, p. 468, 再反論 Nature 424, p. 127)
ここ数年の化石DNAの研究で、ネアンデルタール人はヒトとは別種であり、ヒト（少なくともヨーロッパ人）の祖先でないということが強く示唆されている。そこで、ネアンデルタール人と同時代の現代型のヒト化石からDNAを抽出したところ、現代人型のシークエンスが得られ、この仮説が支持された。
と思いきや、Natureで反論記事。それは現代のDNAのコンタミ（混入）ではないか、と。それを言い出すと難しい。ネアンデルタール人の論文では、現代人と違ったからこそコンタミでないと言い切れたが、同じだった場合、水掛け論だ。著者たちの再反論、「そんなことを言ったら科学が成り立たない。飛行機が落ちるかもしれないからと言って飛行機をやめるのか？」は、感情的になりすぎて訳分からなくなりかかっているが、一読の価値あり。セミナーでの話からしても、Natureが軽率に大御所Paaboのコメントを載せてしまったのではないかというところ。

(Nature 425, p. 798, 23 Oct 2003)
系統樹を書くにはたくさんの遺伝子を使いましょう
ハエの形態進化の大御所Carrollラボから、系統樹についてNature Articleが来た。使う遺伝子によって系統推定が異なるというのは、よく直面する悩ましい問題だ。酵母をテストケースに、20遺伝子調べれば安定した系統樹が得られるという結果を得た。しかし、統計の人たちのコメントは、「データ量を増やせば結果が正しくなると言うことは1000年前からわかっていた」と。論文のなかに、アイデア的に新しいことは何もなく、著者が有名だから載ったのだろうと言うことだった。ただ、今後のグラント申請などにはレファレンスとして便利だし、研究者に注意を喚起するという点ではよいだろう、ということだった（それならreviewでよい）

アメリカ分子進化学会 Society for Molecular Biology and Evolution, June 26-29, 2003

学会の流行

数年前はQTLマッピング（日本ではいまはやっているけど・・・）、去年あたりはマイクロアレイということで、今年はどうかと楽しみに見ていた。掲示板に少し書いたが、今年はgene duplication. とくに、Michael Lynchが提唱したsubfunctionalizationという言葉がキーワード。遺伝子が重複した後、新しい機能を持つ確率は低く、それ以外の大部分の場合は遺伝子は消えていくはずだと考えられていた。しかし、ゲノムが読まれてみると、遺伝子重複だらけである。これは、遺伝子重複の後、それぞれのコピーが機能の一部をおとしたため、結局どっちも捨てられなくなったというのがsubfunctionalizationモデル。例えば、zebrafishはengrailed遺伝子を二つもっていて、発現領域が違っているが、それを足しあわせるとマウスのengrailedと一致する、など。

ヒトのように三色色覚系があれば、嗅覚はもう要らない？(Fitch prize受賞)
Y. Gilad. Loss of olfactory receptor genes is coupled to the acquisition of full trichromatic color vision.

いろいろな臭いは、多様な嗅覚受容体によってかぎ分けられている。ヒトには嗅覚受容体の遺伝子が1000くらいあるが、60%以上は壊れて擬遺伝子になっている。マウスでは擬遺伝子は20%程度。この1000のうち19こをランダムに選んで、いろいろな霊長類からシークエンスした。すると、旧世界ザル（ヒト含む）では、旧世界ザルに比べて、遺伝子が壊れる突然変異の頻度が４倍以上であった。ただし新世界サルでも例外があって、三色色覚系を持つHowler monkeyだけは、遺伝子がよく壊れていた。目がよく見えれば、もう嗅覚はいらないので、遺伝子が失われていく、というのがわかりやすい説明。

花の多様性から、キンポウゲ科のモデル生物開拓へ
E. Kramer, Variation on a theme: the evolutionary genetics of petal identity

彼女はさまざまな被子植物から、花の設計図であるABC遺伝子を単離して注目されている人。何百種もの植物をみて、だんだん焦点を絞ってきているのがキンポウゲ科。花びらみたいな萼（がく）、おしべみたいな花びらなど、花の構成が多様。キンポウゲ科でもAquilegia という植物は、ライフサイクルも短く園芸品種もいろいろ使えると言うことで、モデル系にしようとしている。すでにAP3の突然変異らしきものも取れている。

感想として、evolutionary geneticsというからには、もう一歩大きいことをやって欲しいという気がする。多様性の観点から面白い生物を選んだという点で多様性に迫ってはいるのだけれど、モデル生物をつくるところに落ち着いてしまっては、これまでの分子遺伝学の研究のあとおいの各論になってしまう。結局、多様性と個別の間での尽きせぬ悩みなのだけれど、特定の生物に集中した時点で、多様性から遠ざかってしまうんだなあ・・・何か、数種を同時に扱えるような手法を作りたいものだ。ちなみに、彼らのグループはこれだけをやっているわけでもないので、これからの展開に期待。

チンパンジーとヒトの遺伝子の違いの大量解析：アミノ酸代謝、嗅覚受容体の遺伝子の進化速度が速い
A. Clark, Cornell Univ. Inferences from coding regions of human, chimpanzee and mouse.

ヒトゲノムを読んだセレーラと共同で、What genes made human? という根本的な問いへの挑戦。ヒト３９個体、チンパンジー１個体のシークエンスを使って、アミノ酸置換速度の速い（＝進化速度が速く、自然選択がかかったと考えられる）遺伝子を同定した。選別の基準を低めにして、たくさんピックアップしてみると、いくつか目立ったグループが出てきた。

一つが、アミノ酸のcatabolism(異化、分解)に関わる遺伝子群。ヒトになって肉食が増えたことはヒトとチンパンジーの重要な違いの一つであり、肉をエネルギーに変える経路が変化しているというのはconsistentな結果（チンパンジーも狩りをするが、そんなに頻繁ではない）。また、嗅覚系の遺伝子も進化速度が速いものが目立った。これは、ヒトになって嗅覚をあまり使わなくなったからかもしれない。他にも、細胞表面の受容体、神経発生の遺伝子などに進化速度が速いものが目立つ。

学会での反響が大きかった講演の一つ。この手法でヒトとチンパンジーの違いの全てを同定できるわけでなく、また因果関係も示せないが、候補をさがすにはよい手法だ。

染色体構造変化がヒトとチンパンジーの種分化に寄与？
A. Navarro and N. Barton, The molecular signature of speciation in humans and chimpanzees
Science 300, p. 321, 11 April 2003と基本的に同じ内容

ヒトとチンパンジーを、染色体種分化のモデルの検証に巧みに利用。これまで、種分化の一つのモデルとして染色体構造の変化が提唱されているが、それほど一般的だとは考えられていない。ヒトとチンパンジーはこれを調べるのに非常に適している。なぜなら、ヒトゲノムは読めていて、またこのグループは染色体が大きいので、染色法により、両種の染色体のどこが構造変化を起こしたかが分かっている（例えば、ヒトの第２染色体はチンパンジーの二つの染色体がくっついたもの）。そこで彼らは、染色体構造変化の周辺の遺伝子に注目した。アミノ酸置換速度を見ると、その他の領域に比べ速かった。そこで、次のようなモデルが考えられる。染色体構造変化が起こると、その周辺だけは遺伝子流動が起きなくなり、アミノ酸が変化しやすくなる。こうした早い進化が種分化を促進することが考えられる。

コメント：この論文、非常に読みにくかったが、アイデアは素晴らしい。そもそも、学会の前からここで紹介しようと思っていた。アミノ酸置換(Ka/Ks)が多いからと言って、自然選択が働いているとは限らず、染色体の環境によるのかもしれないという結果をみると、これまでの自然選択の検出法の再検討が必要かもしれない。

Science, Jan 10
3つ目の眼
と紹介記事に書いてあるのは言い過ぎなきがするけれど、マウスの目にはよく言われるcone, rodの他にも、光を感受する細胞(Retinal ganglion cell)があるらしい。メラノプシンという分子が光受容体で、強光に対する瞳孔収縮や、概日リズムに関係しているらしい。（くわしくないので間違っていたらすみません）

Nature, Jan 16
ナナフシの七不思議
ナナフシには翅があるものとないものとがいる。分子系統樹を書いてみたら、翅がなくなってから、再び翅が獲得されたことが分かった。それも独立に４回。一度消えた器官は復活しにくいと普通は言われているが、そうとも限らなさそう。どんな遺伝子の変化なんでしょう。

モデル生物線虫のほぼ全ての遺伝子について、機能破壊の実験が行われた
ゲノム時代になって、たくさんまとめてやりました、の突き詰めた姿の一つ。16,757個の遺伝子に対して、RNAi法で遺伝子の機能を阻害し、表現型を調べた。

Nature, Jan 9
動物学上重要なウミユリの幼生
顕微鏡観察だけでNatureに載った、動物学の華（東大より）。19世紀にヘッケルが、後生動物（我々や、ウニ、ウミユリ、ギボシムシなど）のプロトタイプとしてdipleurula型の幼生（長楕円体で、３対の体腔嚢、繊毛帯など持つ）を提唱した。しかし、この仮説の検証に必要なウミユリは、深海にすんでいるため、１００年来誰も観察できなかった。日本近海ではウミユリが比較的浅いところにすんでいることを生かして、観察に成功。dipleurula型の幼生が観察された。News&Viewsでも紹介された。そこには、refreshing reminder of the value of descriptive science in evolutionary studiesという素晴らしいコメント付き。
意義を短い文で説明するのは難しい。私は専門ではないし。

イネで、現在も飛んでいるトランスポゾンが見つかった
３本連報で、うち２本が日本から。イネはゲノムが読めた今、研究のためには、遺伝子組換え技術が欠かせない。トランスポゾンの残骸は大量に見つかっていたが、現在でも飛ぶものは初めて見つかったはず（外から入れたのはあったと思う）。トランスポゾンが飛んだ系統から突然変異体を見つければ、遺伝子が簡単にとれるので、研究上非常に役に立つと期待される。

マウスのIGF-1受容体をつぶしたら寿命が延びた
線虫では寿命の研究が進んでいて、インシュリン関係をつぶすと寿命が延びることが分かっていた。脊椎動物でも同じであることが示された。食物を酸化してエネルギーにする過程で、細胞が傷つくことによって、寿命はすりへっていくように見える。

Nature, Jan 2
遺伝子重複とリダンダンシー
出芽酵母では、はしから順に全ての遺伝子をつぶすプロジェクトが進んでいる。それだけではただの記載だが、そこから一つ面白い傾向が見つかった。遺伝子重複によって２つの遺伝子がある場合を調べた。二つがにているほど遺伝子をつぶしても影響が出ないことが多い。しかも、二つのうちで発現量に差があるときは、多く発現している方がつぶれたときに影響が多い、ということが（当たり前のようではあるが）はっきりとした傾向として示された。

Nature, 19/26 Dec
二光子レーザースキャン顕微鏡で、マウスの脳の中の神経細胞を生きたまま経時観察
これはなかなかすごいと思う。それほど観察精度は高くないが、枝分れやシナプスが出来たり消えたりしているようだ。学習課題を与えると、変化のスピードが速まるようだ。

ショウジョウバエ概日リズムで、カゼインキナーゼ2が機能する 概日リズムの研究は非常に盛んに進んでいるが、違う生物を調べると違う分子が機能していることが多い。カゼインキナーゼについては、植物と菌類で概日リズムに必要なことが分かっていた。今回、動物でも関与が明らかになったことで、カゼインキナーゼが原始的な概日リズムの要素であったのではないかと考えられる。

Nature, Dec 12
同じ組織で発現する遺伝子が、クラスターを作っている例
原核生物では、ある状況で必要となる遺伝子が近くにかたまって並んでいて、一斉に制御を受ける例が多い。真核生物では、基本的には、遺伝子は一個一個別々に制御されていて、遺伝子の並びには機能的意味はないとされている。しかし、今回ハエゲノム中で、精巣で発現する1661個の遺伝子を解析してみたところ、そのうち３分の1は近接していた。ゲノムが明らかになって、大量の情報を扱えるようになったからこそ分かったことだ。ただし、一体となって制御しているかどうかはこれからの課題。

貝の卵割で非対称に受け継がれるmRNA
写真がきれい。表紙にもなっているが、本編の写真がもっときれい。材料のIlyanassaという貝は、発生生物学の教科書にらせん卵割の例としてたまに出てくるが、それ以外ではほとんど話を聞いたことがない。それを実験材料に使っているグループがあったのも少々驚きだが、この材料を用いることで、全生物に共通する可能性のあるシステムがきれいに観察された。それは、細胞が分裂するときに、それぞれが違う中身（mRNA）を受け継いでいた、ということである。これは「同じものから違うものをなぜつくれるのか」という発生生物学の大きな疑問に対する、また新しいパターンの答えとなった。

Science, Dec 6
アメリカ大陸最古の文字
これも"Science"。メキシコで紀元前６５０年ころの絵文字が見つかった。文字解読は楽しそう。

アホロートルの尾の再生での細胞の分化転換
細胞分化は発生生物学の重要な課題の一つ。一度分化した細胞はなかなか他のものに変わらないとされているが、再生現象の中で、変わる例が見つかった。

Science, Nov 29
精神薄弱の原因遺伝子の一つが同定された
この研究で分かったのは、ある家系の精神薄弱の原因遺伝子の一つが、ニューロトリプシンというそれほどよく分かっていない遺伝子の異常による、ということだけ。知能とは何なんでしょう？　とアルジャーノンのTVドラマを見ていたりすると思う。そういう問いへのスタート地点の一つにはなるのだろう。遺伝要因と環境要因のうちで、とりあえず遺伝要因を詰めていくことはゲノムが分かった今、それほど難しく為さそう。
プリオンの研究つづく
ERから細胞質にきてしまうと、プリオンは増殖型に変化してしまうらしい。

Science, Nov 22
イヌは東アジア起源
イヌがヒトによってオオカミから作られた動物であることは昔から分かっていたが、それがどこなのかは分かっていなかった。世界中のイヌのミトコンドリアシークエンスを解析することで、東アジアで、約15000年前と推定された。表紙もイヌでかわいい。また、イヌとオオカミで社会的認知能力に相当の差があるという論文も出た。２年ほど前には、ナルコレプシーという、急に寝てしまう病気の原因遺伝子が、イヌから単離されたという論文もあった。イヌも実験系として使えるようになるかもしれない。

Cell, Dec 13
Transcriptional Gene Silencing（転写レベルでの遺伝子サイレンシング）を抑えるシロイヌナズナ遺伝子ROS1はDNAグリコシラーゼをコードする
このタイトルでは、知らないと分からないですね。セントラルドグマとはDNA→mRNA→タンパク質、という情報の流れのことだが、最近様々なRNA分子がこの流れの調節に大きく関わっていることがわかり、最もアクティブな研究領域の一つになっている（分野としてはエピジェネティクスのあたり）。この論文では、転写レベルでの遺伝子サイレンシングと、メチル化との関係が示唆されたようだ。 遺伝子サイレンシングの研究は、はじめ植物を中心にすすんだが、真核生物に共通のメカニズムであることが分かってきている。

Science, Dec 12
ホヤゲノムのドラフトシークエンス
ゲノムが読めたというのは、他分野の人にも分かりやすいから、どうも紹介がこればかりになってしまう。いずれにしろ、今生物学はこういう時代にある。ホヤは、発生生物学研究に適した材料で、進化的に見ると脊椎動物のすぐ近くにあって面白い。脊椎動物のゲノムが、遺伝子重複によって似た遺伝子を多く持っているのと比べ、ホヤの方が最低限セットをもっているようなので、研究がしやすいかもしれない。ホヤは楽しそう。

Nature 5 Dec 2002
マウスゲノム解読　
non-coding RNA（遺伝子発現の調節に関わっていそうなRNA）がかなり多いというのは意外。ゲノムが読めたからといってすぐに何か分かるものでもないが、これでマウスでも染色体歩行による遺伝子単離が進むでしょう。

Nature 28 Nov 2002
ミヤコグサ根粒形成に関わる膜受容体HAR1　(Krusell et al., Nishimura et al.)
マメ科ミヤコグサが本格的にモデル生物として活躍を始めた。マメ科などの根粒をつくる植物は、空気中の窒素を栄養分に生きていける。しかし、今までよく研究されていたモデル植物のシロイヌナズナやイネには根粒がないため、根粒の遺伝学的な研究は遅れていた。ミヤコグサは日本中で見られる雑草で、日欧の協力により実験生物として研究手段が整えられてきた。

Nature 21 Nov 2002
イネ第１染色体のゲノムシークエンスと構造 (Sasaki et al. )
イネゲノムの競争も大変そうである。ドラフトシークエンスがすでにアメリカの企業と中国によって報告されている。
しかし、ドラフトというのは精度が低く、全体が一つにつながっていない断片のままである。しっかり読んでみると、
ドラフトでは見つからなかった遺伝子も多いようだ。少なくとも、基礎研究には染色体の全体構造が分かる意味は大きい。
この論文と並んで、第４染色体の配列の論文も出た。もうじき、イネの全ゲノムシークエンスの論文も出るらしい。