二胚虫ミトコンドリアDNAによる中生動物の系統的位置と遺伝暗号の解析

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中生動物を代表する二胚虫類は体制の単純さから、後生動物の祖先的生物である可能性があるが、一方で扁形動物が退化した生物とする説もある。本研究では、これを明らかにするためミトコンドリアCOI遺伝子の解析を行った。まずPCRによりミサキニハイチュウの部分配列を増幅した。次にミサキニハイチュウのゲノムライブラリーを作製し、増幅産物をプローブにCOI遺伝子を含むクローンを得て全塩基配列を決定した。また、近縁のアオリイカニハイチュウについても同様に塩基配列を決定した。2種の二胚虫類の塩基配列をアミノ酸配列に変換しデータベースより得られた他生物と共に分子系統樹(NJ,parsimony)を作製した。作製した分子系統樹は、二胚虫が扁形動物門には属さず、原生動物に近い下等な生物であることを示していた。次に得られた二胚虫2種類の塩基配列と他生物のアミノ酸配列を比較することで二胚虫ミトコンドリアの遺伝暗号決定を試みた。ミトコンドリアの変則暗号は系統樹のどこで生じたかが分かっているので、門レベルの系統位置を決める良い指標になる。扁形動物門の渦虫綱では AUA,UAA,AAA が 変則暗号へと変わっている。さらに扁形動物の条虫綱のミトコンドリア遺伝暗号を調べ(発表論文)、これらの暗号変化が扁形動物の祖先生物で起こったことを証明した。2種の二胚虫の塩基配列から AUA,UAA の遺伝暗号が明らかになり、扁形動物で起こった暗号変化が二胚虫類では起こっていないことを示すことが出来た。さらに暗号変化の原因となるゲノム変異圧を調べたところ、二胚虫類では原生動物のパラメシウムと同じパターンを示した。以上より二胚虫は扁形動物が退化した生物でなく、より原生動物に近い原始的な多細胞動物であると考えられる。