サンゴが雲を作り気候を変化させているのか？遺伝子解析技術を用いた検証

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海岸で感じる「磯の香り」の原因である硫化ジメチル（DMS）は、さまざまな植物プランクトンが浸透圧調節物質として生成するジメチルスルホニオプロピオン酸（DMSP）から、主に細菌や植物プランクトン自身が持つDMSPリアーゼという酵素により、DMSへと転換される。DMSは大気中で水蒸気の凝結核となり雲を形成するので、太陽光を遮ることによる地球冷却効果の役割を果たすと考えられている。我々は造礁サンゴのゲノム情報の比較解析から、特定のサンゴ（ミドリイシ属）でDMSPリアーゼに似たアミノ酸配列を持つ遺伝子（DMSPリアーゼ様遺伝子）の数が、ゲノム上で大きく増加していることを発見した。ミドリイシ属サンゴに多く存在するDMSPリアーゼ様遺伝子は、一体どのような役割を果たしているのかを明らかにすることを目的とする。真核生物におけるDMSPリアーゼ様遺伝子の進化を明らかにするため、これまでに解読されているサンゴや褐虫藻のゲノム情報や、様々な生物のトランスクリプトームデータベース(NCBI TSA）から相同遺伝子を収集し、分子系統解析を行った。その結果、動物のDMSPリアーゼ様遺伝子は同一起源を持つ、刺胞動物以外の動物からは確認されない、褐虫藻・円石藻など他の真核生物のDMSPリアーゼ様遺伝子や原核生物のDMSPリアーゼとは起源が異なる、ことを明らかにし、これら成果を国際誌で報告した。ゲノム情報を向上させたミドリイシ科複数種とミドリイシ属サンゴとの比較ゲノム解析を行った結果、ミドリイシ属のDMSPリアーゼ様遺伝子の遺伝子数の増加は、コモンサンゴ属との分岐後に起こったことも明らかになった。さらに、DMSPリアーゼ様遺伝子はミドリイシの幼生段階において高発現していることが判明したので、幼生段階の遺伝子発現パターンについても解析を開始した。