コアラは病気や生息地の喪失によりますます絶滅の危機に瀕しています。今回、研究者らはこれらのかわいいオーストラリア住民の完全なゲノムを解読した。遺伝子データは、なぜ動物が有毒なユーカリを食べることができるのかを明らかにするだけではありません。将来的には、コアラを危険な感染症から守り、コアラを絶滅から守ることにも役立つ可能性があります。
コアラは生きたテディベアのぬいぐるみのように見え、カンガルーと並んでオーストラリアで最も有名な動物のひとつです。このカリスマ的な有袋類は主に赤い大陸の東海岸に生息しており、一日のほとんどをユーカリの木の上で寝て過ごします。これらの植物の葉や樹皮も食料源として機能します。生物学的な観点から見ると、ユーカリはかなり好ましくない食べ物です。ユーカリは消化が難しく、刺激性のエッセンシャルオイルや他のほとんどの動物にとって有毒な化合物が豊富に含まれています。さらに、植物には栄養素がほとんど含まれていません。しかし、コアラにとってはそんなことは関係ありません。彼らは 1 日に最大 22 時間居眠りをするため、貴重なエネルギーを節約できます。
それは平和で気ままな生活のように聞こえます。実際、コアラの多くは体調が悪く、コアラの生息地であるユーカリの森は人間によってますます破壊されています。さらに、哺乳類の間で病気が蔓延しており、個体群をさらに脅かしています。 「コアラは、現在絶滅の危機に瀕していると考えられている有袋類の唯一の種である」と、シドニーのオーストラリア博物館のレベッカ・ジョンソン率いる研究者たちは書いている。動物を効果的に保護するためには、その独特の生態に関する重要な知識がまだ不足しています。なぜコアラは特定の感染症にかかりやすいのでしょうか?これらの質問やその他の質問に対する答えは、その種のゲノムを調べることで得られるようになりました。ジョンソン氏らは初めてコアラのゲノムを解読した。これは、科学者がこれまでに達成したボイトラーゲノムの最も完全な配列決定です。
効果的な解毒作用
配列決定結果が示したように、コアラのゲノムは 34 億塩基対と 26,000 個の遺伝子で構成されており、ヒトのゲノムよりわずかに大きくなっています。 DNA 配列をさらに詳細に分析したところ、いくつかの異常が明らかになりました。研究チームは、とりわけ、ボイトラーゲノムの特定のセクションが複数のコピーとして利用可能であることを発見した。これらの遺伝子群は毒素を分解できる酵素をコードしており、コアラの肝臓だけでなく他の組織にも存在します。 「コアラはこのようにして、有毒なユーカリに対処するための優れた道具箱を開発しました。それは、同じまたは非常によく似た道具の多数のコピーで構成された箱です」と、共著者であるノーリッチのアーラム研究所のウィル・ナッシュ氏は言う。この適応のおかげで、動物は自分の好きな食べ物を簡単に食べることができ、競争についてほとんど心配する必要がありません。
ゲノムの調査により、これらの有袋類の母乳の組成についても新たな洞察が得られました。「コアラ特有の乳タンパク質が、コアラほどの大きさで生まれる若い動物の発育に重要であることを多数特定しました。」インゲン豆」と共著者であるシドニー大学のキャサリン・ベロフ氏は報告している。これらのタンパク質は免疫系でも重要な役割を果たしているようです。これらには抗菌効果があり、クラミジア・ペコルムを含む幅広い真菌や細菌に対して効果があります。 「これらの細菌による感染は不妊症や失明を引き起こす可能性があり、すでにニューサウスウェールズ州とクイーンズランド州のコアラの個体数に深刻な影響を与えています」とベロフ氏は説明する。コアラのゲノムからの情報が医薬品の開発に貢献する可能性があることが期待されています。
ウイルス遺伝子配列
クラミジアに加えて、コアラを脅かす別の病原体があります。それは、これまでのところほとんどわかっていないレトロウイルスです。遺伝物質を分析したところ、科学者らは動物のゲノムにこれらのウイルスの DNA 配列が多数含まれていることを発見しました。したがって、1 匹のコアラからそのようなウイルスが 100 個以上放出される可能性があります。 「この情報は、将来、どのレトロウイルス株が動物にとって特に危険かを判断するのに役立ちます」とサンシャインコースト大学（マルーチドール）のピーター・ティムズ氏は言う。 「これはひいてはワクチンの開発に役立ちます。」全体として、研究者らは現在利用可能なデータに大きな期待を寄せており、このデータは個々の集団の遺伝的多様性についての洞察も提供してくれる。 「この取り組みは、象徴的なコアラの保護のための新たな時代の到来を告げるでしょう」とベロフ氏は述べています。 「次のステップは、この重要な種の保存を目的として、私たちの発見を適用することです」とジョンソン氏は結論づけています。
出典: Rebecca Johnson (オーストラリア博物館、シドニー) 他、Nature Genetics、 doi: 10.1038/s41588-018-0153-5
