イントロンの起源と進化: リボソームタンパク質遺伝子を介した拡散機構の提唱

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真核生物の核ゲノムの遺伝子には多数のイントロンが存在する。これらの起源や機能は不明である。私はリボソームタンパク質遺伝子の解析の過程で、イントロン内にコードされる多数のsmall nucleolar RNA(snoRNA)を発見した。これにより、イントロンは機能性RNAを発現させるという重要な役割をもち、複雑な生体システムの制御に関わっていると考えるに至った。これまでに、菌類20種の解析により、7つのsnoRNA遺伝子から成るクラスターを見出した。これらは、一部の菌類ではイントロン内在型であったが、他の菌類ではポリシストロニックな構成をしていた。このことは、snoRNA遺伝子の並びが同じであるにも関わらず、発現様式が異なっている可能性を示しており、進化の過程で、snoRNAがイントロンを利用した発現機構を獲得した結果と捉えることができる。そこで、21年度も同様のゲノム解析を続け、さらに3つのsnoRNA遺伝子クラスターを見出した。これらクラスターには、いずれも2つあるいは3つのsnoRNA遺伝子が存在しており、最初に見つかったクラスター同様に、snoRNA遺伝子は一部の菌類ではイントロン内在型であったが、他の菌類ではポリシストロニックな構成をしていた。イネいもち病菌のトータルRNAに対するRT-PCRにより、エキソン部分と、計7個のsnoRNAの発現を確認した。さらに、イントロン内在型snoRNAが出現した時期を推測する解析の基盤とするために、snoRNAデータベース(snOPY)を拡充した。主にArabidopsis thalianaのsnoRNAについて、ターゲットRNAと遺伝子のゲノム上の位置、オルソログに関する情報を整備し、また、比較的解析の進んでいる4生物種(ヒト、ハエ、線虫、酵母)について、snoRNAのオルソログが一目で分かる対応表を作製した。