別の研究が示すように、種間の遺伝子の伝達は実験室でのみ可能であるわけではありません。科学者らは、一部の草が近隣植物から遺伝子を獲得することによって自然に進化を短縮できることを文書化しています。彼らがどのようにしてこれを実現しているのかはまだ解明されていない。研究者らは、この興味深い発見は遺伝子組み換え植物の取り扱いにとって間違いなく重要であると述べている。潜在的に問題のある遺伝物質が、遺伝子組み換え栽培植物から野生植物に移入される可能性があるという危険性が再び明らかになりました。
通常、生物の進化は垂直方向に進みます。親はその遺伝的特徴を子孫に受け継ぎ、これがさらなる進化の発展につながる可能性があります。長期間にわたって、組み合わせと突然変異により、それぞれの種の生存に有益な新しい遺伝プログラムが開発される可能性があります。たとえば、種は病気に対する免疫を与える耐性遺伝子を発達させることができます。そして、彼らはこの遺伝的「特許」を子孫に伝えます。これは、この特許を持たない競合種と戦う際に重要な利点となる可能性があります。通常、これらの競争相手には他の種の遺伝子特許を取得する機会がありません。
種の境界を越えた遺伝子伝達
まさにこの時点で、今日の現代の遺伝子工学が登場します。科学者たちは、実験室の手法を使用して、遺伝子組み換えトウモロコシ、Bt ワタ、および Co 種に外来遺伝子を与え、それらを人間の要求に人為的に適応させました。しかし基本的に、明らかなことが 1 つあります。それは、種間の遺伝子伝達は人間の発明ではないということです。遺伝子工学者は、一部の生物が遺伝物質を伝達するために使用する戦略を研究室でも使用します。たとえば、いわゆるアグロバクテリアはこの能力で知られています。さらに、一部の植物種のゲノムには外来 DNA が存在することが研究ですでに示されており、遺伝子導入によってゲノムに侵入したに違いありません。ただし、これらの現象がどのようなプロセスで引き起こされたのかはまだ不明です。
今回の場合は、草という植物群についてです。これらには、生態学的に重要な種が数多く含まれていますが、米、トウモロコシ、小麦などの重要な作物も含まれています。研究の一環として、シェフィールド大学のルーク・ダニング率いる科学者らは、アロテロプシス・セミアラタのゲノムを配列決定し、分析した。アフリカ、アジア、オーストラリアに生息する野草の種です。その後、彼らはその遺伝的特徴を、同様に遺伝情報が入手可能な草グループの他の代表者 150 人の遺伝的特徴と比較することができました。
このようにして、研究者らはアロテロプシス・セミアラタの遺伝子を同定し、その特徴により、それらがこの植物自体の進化の過程で生じたものではないことが明らかとなった。代わりに、彼らは他の草種からの水平遺伝子伝達を介してアロテロプシスに到着しました。研究者らによれば、これが遺伝子のゴミではないことも明らかだ。外来遺伝子はしばしば好ましい特徴を伝えているように見えるが、これらは特に興味深い遺伝特許である。研究結果はまた、この現象がアロテロプシスに限定されたものではないことも示しており、「他のさまざまな草種でもこの現象の痕跡を発見した」とダニング氏は報告している。
進化のショートカット
研究者らによると、「一部の草は明らかに有利な遺伝子を盗み、進化の近道を辿ることができる」ことが明らかになったとダニング氏は言う。 「彼らはスポンジのように行動し、敵対的な生息地で生存を有利にするために隣人から有用な遺伝情報を吸収する可能性があります。これにより、そのような適応に通常必要となる何百万年もの開発作業が節約されます」と科学者は言います。
しかし、遺伝子導入がどのように起こるのかはまだ明らかではありません。 「次のステップは、この現象の背後にある生物学的メカニズムを理解することです。今後、これについてさらに研究を進めていきます」とダニング氏は言う。 「草にも自然に遺伝子導入の能力があると考えられるため、これらの研究結果はグリーン遺伝子工学の新たな見方につながる可能性があります。」具体的に言うと、これは次のことを意味します。「このようなことが起こる可能性を減らすためには、遺伝子組み換え植物の遺伝物質が野生種や他の非遺伝子組み換え生物にどのように漏洩するかを理解することが重要です」とダニング氏は言う。
出典: シェフィールド大学、 PNAS、doi: 10.1073/pnas.1810031116
