「多細胞モザイク説:多細胞生物の起源」の検証

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多細胞生物の起源は走光性や走光性を有する単細胞生物が多細胞生物の形成過程で細胞集団に混入し、遊泳機能を消失したが、光や化学物質の受容能力を提供する事で視細胞や嗅細胞に進化したと考えている(「多細胞モザイク説明」)。これを確認するために臓器特異的に発現するグロビンαβ、及びオプシン遺伝子のコンド使用頻度の解析を行った。こられの遺伝子では、魚類は恒温動物タイプに属し、両棲類と鳥類すなわち変温動物と恒温動物の間に断層が発見された。異温性のカッコウとコウモリ、及び爬虫類での報告はない。従ってこれらの動物のコドン使用頻度から、生息環境や恒温と変温の対応がつくか検証する事にした。更に、温帯性のヘビ(アオダイショウ)と熱帯性のヘビ(タイコブラ)のグロビン遺伝子の解析を行った。カッコウ、タイコブラ、アオダイショウのグロビン遺伝子の塩基配列の約3分の2を決定した。この部分のコドン使用頻度はいずれも恒温動物に近い事が判った。これらデータを蓄積する事でコドン使用頻度から動物(滅びた動物も含め)の体温や棲息環境を知ることが可能となる事が判った。魚類が恒温動物タイプなのは、動物は海中から高温の地域へ上陸し、恒温性を獲得した後に環境の温度が低下した、或いは寒冷地域へ分散した事が考えられる。以上のようにコドン使用頻度の解析は地球上の生物の上陸や、寒冷地域への移行後の時間を考察するデータとして有用であることが判明した。「多細胞モザイク説」の観点ではハウスキーピング遺伝子である、アルドラーゼのコドン使用頻度は、上記の恒温動物と変温動物での差が見られなかった。従って、組織特異的なタンパク質の遺伝子はそれを有していたユニークな単細胞生物から提供された可能性がある。