人類進化における遺伝子の動的進化

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ヒト成人T細胞白血病I型ウイルス(HTLV-I)には由来不明のpXと呼ばれるDNA領域が存在する。本研究ではこのレトロウイルスHTLV-IのpX領域を指標とし、真核生物における動く遺伝子の1つとみなすことのできるレトロウイルスが宿主ゲノムへの内在化と放出をくり返す過程で生じた宿主ゲノムのウイルスゲノム内への取り込みとその再構成について進化的見地からの構造解析を行なった。まずpX領域全体をプローブとしてサザンハイブリダイゼーション法によりヒトゲノムDNAにおける相同DNA領域の検索を行なった。ハイブリダイゼーションの条件を種々検討した結果、マイルドな条件下で多数の明確なバンドが6塩基認識酵素、4塩基認識酵素のいずれを用いても検出できた。またこれらのバンドのうちの複数で個体間に差がみられ、高い多型性を示すことが示唆された。一方、HTLV-IのpX領域は大きく、2つの部分に分けて考えることができる。すなわちpX40およびpX27タンパクをコードする遺伝子tatおよびrexを含む3^+側の領域と、これらの遺伝子が発現される際にスプライスアウトされる5'側の領域に分けられる。そこでこれら2つの領域からのDNAをプローブとしサザン法による解析を行なったところ、双方のプローブ共に多数の明瞭なDNAバンドを検出した。これら両者のバンドを合わせると、先のpX領域全体をプローブとして得られたバンドパターンと一致したが、5'側および3'側プローブで得られたバンドパターンおよびそれらのバンドの強さは両プローブ間で大きく異なっていた。更にpX領域と相同性を示すヒトDNAをクローニングした結果、オリゴピリミジン/オリゴプリンを単位とするくり返し構造が見い出された。これらの配列にはヒトのゲノム中に高頻度にくり返し存在しており、以上の結果はHTLV-Iのホストゲノムへの複数回の内在化によりpX領域を獲得したことを示唆する。