科学検定

お知らせ

【科学ニュース】自然選択はいまも人類を進化させている

米英の21万人の遺伝子を解析した研究によると、アルツハイマー病および多量喫煙に関与する遺伝子変異の発現頻度は、長命な人では小さくなるが、これは自然選択によって個体群の中で望ましくない変異を除外していることを示唆しているという。

生存の淵(ふち)に立って遺伝子の突然変異が生じるとき、新たな望ましい特徴が進化する。各世代の生存者は有益な変異を次世代へ受け渡し、適応的な特徴は個体群全体に広まってゆく。

複雑な特徴が進化するには数百万年から数千万年かかることもあるが、人類の二足歩行のように、進化自体は各世代でたまたま生じた適応的な変異が個体群の中で優位となってゆく過程である。

遺伝子技術の進歩によって生物学者は、数十万人の遺伝の青写真を比較することができ、進行中の自然選択のプロセスを見ることが可能になった。特定の変異が世代間で相対的に増えるか減るかを跡づけることで、どの特徴が広がってゆき、どの特徴が衰退してゆくかを予測できる。

コロンビア大学のハカメネシュ・ムスタファヴィ(Hakhamenesh Mostafavi)氏のチームはある大規模な研究で、米健康維持機構のカイザー・パーマネンテが遺伝子型を分類した欧州系個体群(GERAコホート)6万人のゲノム、および英国バイオバンクが分類した英国人15万人のゲノムを解析した。

「人類の適応に関する全体的な理解は、遺伝子変異のパターンに基づく間接的な統計的推論に限定され、それは過去の選択圧に敏感なものとなる」と論文では述べている。「この研究では、一定の年齢まで生き残ることに影響する遺伝子変異を特定することにより、人類で進行中の選択の直接観察が可能となる手法を導入した」。

2つの個体群レベルの変異のシフトは際立っていた。70歳を超える女性では、アルツハイマー病に関係するApoE4遺伝子の頻度の低下が見られ、これは同じ遺伝子のコピーを持つ女性が持たない女性より死期が早いことを示した初期の調査結果と一致していた。

中年期に始まる男性の多量喫煙に関係するCHRNA3遺伝子の変異頻度にも、同様な低下が見られた。研究チームは、ヒトゲノム全体に対してたった2つの共通の変異が生存に強く影響していたことに驚いたという。

さらに深い解析により、存在する他の変異が発見される可能性がある。これは、ApoE4遺伝子やCHRNA3遺伝子のように生涯の後半で活動する遺伝子があるとしても、選択が個体群から同様な変異を取り除いたことを示唆する。

「このような有害な変異を持たない人は、子どもをより多くもうけることができ、またそうした男性と女性は孫の養育をより長く助けることができるため、子孫の生存の機会を大きくする」と、研究論文の共著者でコロンビア大学の進化生物学者モリー・プルツウォルスキー(Molly Przeworski)氏は述べる。「遺伝的特徴の多くは、数十から数百の変異によって決まり、今回のような大規模なサンプルの中にあっても、生存に対するそれらの影響は見ることが難しい」。

研究チームはこれを解決するために、身長からボディマス指数(BMI)まで42の特徴に関連する一連の変異を調べ、調査対象の各個体について、遺伝子に基づいて予測される特徴の値と、それが生存に影響するかどうかを決定した。

そして、高コレステロールとLDLコレステロール、高いBMI値、および心臓疾患という性質が、寿命の短さに結びつけられることがわかった。より狭い範囲では、喘息も早い死期に結びつけられた。

また、思春期と出産期について遺伝的に遅い傾向がある人は寿命が長くなることもわかった。思春期が1年遅い人は男女とも死亡率が3~4%低く、出産期が1年遅い女性は死亡率が6%低かった。

研究チームはこれらの分析結果が、生殖に影響する遺伝子変異が米国と英国の一部の個体群において進化していることの証拠となると考えている。ただし、環境の影響も現実にあるため、いま望ましい特徴が他の個体群では、あるいは将来的には望ましくなくなることもありうると指摘している。

「環境は、常に変わり続けている。現在の1つの個体群における長い寿命に関係する特徴が、後の世代では有用でなくなったり、同時代でも他の個体群では必ずしも役に立たないことがある」とムスタファヴィ氏は話している。

研究結果はPLOS Biology誌に発表された。

【情報ソース】

PLOS Biology - Identifying genetic variants that affect viability in large cohorts
http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.2002458
doi.org/10.1371/journal.pbio.2002458

Nature - Massive genetic study shows how humans are evolving
http://www.nature.com/news/massive-genetic-study-shows-how-humans-are-evolving-1.22565

Sci-News - Natural Selection is Still Happening in Modern Human Populations, Major Genetic Study Finds
http://www.sci-news.com/genetics/natural-selection-modern-human-populations-05198.html

facebooktwitter広告2