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進化:擬態スーパー遺伝子の変異荷重は逆位多型の進化に新たな光を当てる

Nature Genetics 53, 3 doi: 10.1038/s41588-020-00771-1

染色体の逆位はゲノム中の至る所に存在し、しばしば多くの鳥類、魚類、昆虫類、哺乳類における行動や形態の共変異のような複雑な表現型と結び付いている。しかしながら、なぜ、そしてどのように逆位が多型の形質と関連するようになったかはよく分かっていない。今回我々は、逆位が形成されたときには強い選択的優位性があるにもかかわらず、逆位には、頻度依存的な選択を生じる劣性(潜性)の有害変異が蓄積され、それらの維持が中程度の頻度となるよう推進されることを示す。我々は、羽模様の多型モデルとしてのチョウであるHeliconius numataに対して、ゲノミクスとin vivo適応度解析を組み合わせて行い、生態学的に有利な3つの逆位が欠失変異と転位因子の連続的な蓄積による重度の変異荷重を生じさせることを明らかにした。逆位は、ホモ接合性の場合、生存能力の急激な低下に関連するので、祖先からの染色体配列に置き換わることができない。我々の結果は、他の複雑な多型は、競合する生態学的最適条件への適応を示すのではなく、染色体再配列がもともと劣性の有害な変異を伝搬する傾向があるために進化する可能性があることを示唆している。

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