Cover Story: 重複の効果:全ゲノム重複が実験室で5000世代にわたって多細胞の適応進化を駆動した
Nature 639, 8055 (2025年3月20日)
全ゲノム重複(WGD)は真核生物で適応進化を促進する可能性があるが、それがどのように起こり、持続して、適応に寄与するかは、よく分かっていない。今週号ではW Ratcliffたちが、多細胞の「スノーフレーク」酵母(Saccharomyces cerevisiae)において、WGDが発生し、数千世代にわたって安定に持続し得ることを明らかにしている。彼らは、サイズの増大を強制する選択条件下で、酵母が細胞内の染色体を2組から4組へと急速に進化させることを見いだした。この「四倍性」は50日以内に出現し、ゲノムの不安定が認められるにもかかわらず、少なくとも950日間(約5000世代)持続した。研究チームは、この現象が出現し維持されたのは、それが選択圧に応答して即時の進化的有利性をもたらし、より大きく長い細胞を形成して、より大規模な多細胞クラスターを生み出したためだと結論付けている。さらに、重複ゲノムの不安定性は、特定の染色体の獲得および喪失(異数性)を引き起こし、細胞のさらなる伸長を促して、600日以内に肉眼で確認できる多細胞性を生み出した。表紙は、この効果を示す進化したスノーフレーク酵母の画像で、WGDと異数性の結果生じた、より大きな核(黄色)とより大きく長い細胞(青緑色)が観察できる。