セントアンドルーズ大学の研究者らが、脊椎動物がより大きな複雑性を発達させることを可能にした重要な遺伝的変化を発見した。海鞘、ヤツメウナギ、カエルを調べた結果、脊椎動物への移行中に特定の遺伝子がはるかに多くのタンパク質変異体を産生し始めたことがわかった。この発見はBMC Biologyに掲載され、魚から人間までの種に見られる多様な組織と器官の起源を明らかにする。
セントアンドルーズ大学の科学者らによるこの研究は、哺乳類、魚類、爬虫類、両生類を含む脊椎動物の発達における重要な進化的節目を明らかにする。2026年2月2日にBMC Biology誌に掲載されたこの研究は、胚形成と器官発達中の細胞間通信に不可欠なシグナル伝達経路が、生物学的複雑性の増大を支えるためにどのように進化したかを強調している。この調査のため、チームは無脊椎種である海鞘、初期脊椎動物であるヤツメウナギ、カエルから新たな遺伝子データを生成した。海鞘は無脊椎動物のベースラインを提供し、ヤツメウナギとカエルは脊椎を持つ種特異的な変化を特定するのに役立った。これらの動物の関連遺伝子に初めて適用された革新的な長鎖DNAシークエンシング法を用いて、研究者らはシグナル出力遺伝子が産生する転写産物とタンパク質の全スペクトルをマッピングした。解析の結果、タンパク質多様性に顕著な急増が見られた：海鞘とは異なり、ヤツメウナギとカエルはこれらの遺伝子から多くのタンパク質バージョンを生成し、他のほとんどの遺伝子で見られるパターンを上回った。このタンパク質形態の拡大は、細胞がより幅広い組織と器官に特化することを可能にし、より単純な祖先から脊椎動物の多様化を推進した可能性が高い。主著者であるBiology SchoolのDavid Ferrier教授は、この発見の意外性を指摘した：「これらの非常に特定の少数の遺伝子が、私たちが調べた他のいかなる遺伝子とも比べて際立って行動している様子を見るのは非常に驚きでした。これらの多様なタンパク質形態が、脊椎動物で見られる細胞タイプの多様性を生み出すためにどのように異なる方法で機能するかを明らかにするのはワクワクします。」これらの洞察は脊椎動物の起源を明らかにするだけでなく、医療応用への可能性も秘めている。これらの経路の理解は、成長における役割とがんなどの疾患との関連から、疾患治療戦略に役立つ可能性がある。」