古細菌から真核細胞へ進化生じさせた遺伝子制御の複雑化　25億年前に発生

　古細菌から真核細胞への変化は、約25億年前に発生したとみられる。それに際し、「遺伝子情報の転写開始システムの複雑化」が生じたと考えられるのだが、その詳細を、東京大学と物質構造科学研究所の共同研究グループが解明した。

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　分子進化学という研究分野が、生化学者などとして複数の分野に多大な業績を残したライナス・ポーリングらによって開拓されたのは約60年前のことである。DNAやタンパク質を分析し、その解析情報から進化の結び目を探る研究が、以後60年に渡り営々と営まれた。

　ただし、古生物学の分野への応用は困難であった。単純な問題として、化石にDNAは残っていないからである。だが今回、新たに開発された解析法を用いて、約35億年前、遺伝子情報の転写システムにおいて生じた進化の仕組みの一端が明らかになった。

　ごく単純な原則からいって、「生命システムは数十億年に渡り複雑化を続けている」ことには疑念の余地がない。特に、DNAから遺伝情報を取り出す「転写」の機構は、現在の複雑さを形成するに至るまで、非常に難解な「進化」を遂げてきたものと考えられる。

　その全容はもちろん謎に包まれているのだが、今回判明したのは、「遺伝子重複」などの繰り返し配列が作り出される現象である。重複が生じた部位には、変異が蓄積する。その度合いをはかることで、重複が起こってからの経過時間は予見できる、と考えられた。

　転写開始システムの中で、TATAボックス結合タンパク質（TBP）が重要な役を果たしていることが知られている。それに関する進化的変遷は、約35億年前に生じ、そのことが、25億年前に発生した古細菌から真核細胞への進化を招いたものであるらしい。

　なお、研究の詳細は、ジャーナル「Cell Reports」に掲載されている。（記事：藤沢文太・記事一覧を見る）