ミトコンドリアDNAゲノムの構造変化を指標とした後生動物の系統解析

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昨年度までの研究により、1)軟体動物門腹足網では、mtDNAの遺伝子配置に著しい多様性があること、2)古腹足類は、多板類と共通の原始的な遺伝子配置を残しているのに対し、有肺類と後鰓類は特殊化した遺伝子配置を共有していることが明らかになった。そこで、本年度は、有肺類と後鰓類の共通祖先から分岐したと考えられる原始的な異鰓類(異旋類)に注目して、mtDNAのゲノム構造の解析を行った。トウガタガイ科、ミジンワダチガイ科のmtDNAの全ゲノムをクローン化し、その部分的な遺伝子配置を決定したところ、これらの分類群の遺伝子配置は、基本的には後鰓類や有肺類と同じであり、派生的な配置を数多く共有していることが分かった。この結果は、トウガタガイ科、ミジンワダチガイ科、後鰓類、有肺類が単系統群をなしていることを示している。そこで、次に、ミズシタダミ科のmtDNAの遺伝子配置を解析したところ、ミズシタダミ科のmtDNAには、後鰓類と共通の派生的な配置と、古腹足類と共通の原始的な配置が混在するモザイク状のゲノム構造をしていることが分かった。これは、まさに、後鰓類と古腹足類をつなぐ中間的なゲノム構造であり、ミズシタダミ科が原始的な分類群であることを強く支持する。これまで、後鰓類と古腹足類は遺伝子配置があまりにも異なるため、古腹足類型の原始的な遺伝子配置から後鰓類型の特殊な遺伝子配置が、どのようにして生じたかが不明であった、しかし、本研究により、その間をつなぐ中間的なゲノム構造が発見されたことにより、その分子進化過程を推定することも可能になった。