早川卓志 霊長類研究所特定助教は、オーストラリア博物館が指揮する『コアラゲノム・コンソーシアム』に参加しました。本コンソーシアムはコアラの全ゲノム配列を解読することに成功しました。主食とするユーカリの毒を識別し、解毒するための能力など、コアラが持つユニークな生態の遺伝的背景を解明し、保全を目的とした遺伝的多様性の評価を実施しました。
本研究成果は、2018年7月3日に英国の科学誌「Nature Genetics」のオンライン版に掲載されました。
研究者からのコメント
野生の霊長類のいないオーストラリアという国で、どのように哺乳類が進化したのか。そういった視点を持って、オーストラリアを訪ね、現地の研究者と意気投合したことが今回の研究のきっかけです。本研究はオーストラリア博物館が指揮する「コアラゲノム・コンソーシアム」のメンバーとしておこなった、国際共同研究の成果になります。
私が担当した解析はコアラの味覚です。毒のある食べ物に動物は苦味を感じます。特に葉っぱを食べる動物は、葉っぱに含まれている毒を苦味感覚で検出して、なるべく毒の少ない葉っぱを選ぶ必要があります。コアラもそうで、コアラゲノムには、他の有袋類に比べて多くの苦味受容体遺伝子が含まれていました。こうやって苦味受容体遺伝子の数が増える進化は、植物食の傾向が強い霊長類の仲間にも起きています。私たちが食卓で多様な野菜を口にできるのも苦味受容体の進化が関係しています。
今回の発見を土台にして、今後、ユーカリに適応したコアラの遺伝子が実際にどのようにユーカリの毒に応答しているのか、そして私たち霊長類の仲間とどのように平行進化しているのか、探っていきたいと思います。
概要
愛らしい顔かたちをしたコアラは、母親のお腹の袋で育つ有袋類の仲間で、オーストラリア東部に生息し、有毒なユーカリの葉を専門に食べる不思議な生態を持っています。オーストラリアでも日本でも人々に愛されているコアラですが、生息地の減少や感染症の流行によって絶滅が危惧されています。
本研究グループは、そのコアラの全ゲノム配列の解読に成功しました。さらに、コアラが持つユニークな生態の遺伝的背景を解明し、保全を目的とした遺伝的多様性の評価を実施しました。
コアラは腸内細菌によって有毒なユーカリを分解していることが知られていましたが、その遺伝的背景は詳しくわかっていませんでした。本研究では、コアラゲノムを解析した結果、コアラは食べ物中の毒を苦味として舌で感じる苦味受容体（TAS2R）という遺伝子を、他の有袋類に比べて多く持っていることがわかりました。また、嗅覚受容体（V1R）や、解毒代謝酵素（CYP）にも特徴があり、コアラは食べられるユーカリを識別する味覚・嗅覚と、摂取後も解毒できる酵素をゲノムレベルで進化させたと結論づけられました。また、コアラの生態や保全に関連する多くの遺伝子が同定され、個々の遺伝子の解析結果をベースとした今後のコアラ研究の発展が期待されます。
写真：ユーカリの樹の上で生活する野生のコアラ。全ゲノム配列が解読され、コアラのユニークな生態の遺伝基盤や、遺伝的多様性が明らかにされた。（写真提供：早川卓志）
詳しい研究内容について
書誌情報
【DOI】
https://doi.org/10.1038/s41588-018-0153-5
【KURENAIアクセスURL】
http://hdl.handle.net/2433/232590
Rebecca N. Johnson, Denis O'Meally, Zhiliang Chen, Graham J. Etherington, Simon Y. W. Ho, Will J. Nash, Catherine E. Grueber, Yuanyuan Cheng, Camilla M. Whittington, Siobhan Dennison, Emma Peel, Wilfried Haerty, Rachel J. O'Neill, Don Colgan, Tonia L. Russell, David E. Alquezar-Planas, Val Attenbrow, Jason G. Bragg, Parice A. Brandies, Amanda Yoon-Yee Chong, Janine E. Deakin, Federica Di Palma, Zachary Duda, Mark D. B. Eldridge, Kyle M. Ewart, Carolyn J. Hogg, Greta J. Frankham, Arthur Georges, Amber K. Gillett, Merran Govendir, Alex D. Greenwood, Takashi Hayakawa, Kristofer M. Helgen, Matthew Hobbs, Clare E. Holleley, Thomas N. Heider, Elizabeth A. Jones, Andrew King, Danielle Madden, Jennifer A. Marshall Graves, Katrina M. Morris, Linda E. Neaves, Hardip R. Patel, Adam Polkinghorne, Marilyn B. Renfree, Charles Robin, Ryan Salinas, Kyriakos Tsangaras, Paul D. Waters, Shafagh A. Waters, Belinda Wright, Marc R. Wilkins, Peter Timms, Katherine Belov (2018). Adaptation and conservation insights from the koala genome. Nature Genetics, 50(8), 1102-1111.
- 朝日新聞（7月3日 33面）、京都新聞（7月3日 29面）および読売新聞（7月4日 33面）に掲載されました。
関連リンク
- 「コアラゲノムコンソーシアム（オーストラリア博物館）」
http://www.koalagenome.org/
