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『マイクロアレイ』

人間とチンパンジーの違いを『マイクロアレイ』で分析
 ヒトとチンパンジーのゲノムはほとんど同じ――これまでに何度も聞いたことのある話だ。だが見た目も行動もこれほどまでに異なる理由は、科学の謎とされてきた。
 『ネイチャー・レビューズ・ジェネティクス』誌の11月号に掲載されている論文は、人間の脳の進化について、そして、なぜ人間だけが高度な認識能力といった特性を授かり、同時に神経変性疾患を患う唯一の生物なのかについて、その理由の一端を説明している。
 カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)とエモリー大学(ジョージア州アトランタ)の研究者グループが今回、ヒトと霊長類の遺伝子情報に関する詳細な分析を初めてまとめた。その結果から、人間の脳がここまで進化した理由を示す全体像が見えてきた。そしてその答えは、人間の持つ遺伝子の種類や数ではなく、それらの遺伝子が発現したりしなかったりする仕組みと時期にある。
 UCLA医学部の準教授(神経学)であり、神経遺伝学プログラムの責任者であるダニエル・ゲシュウィンド博士は、次のように述べている。「遺伝子の塩基配列自体が非常に似ているなら、1つの仮説が立つ。違いは遺伝子レベルや遺伝子調節(違いの主な原因となるもの)にある――つまり、遺伝子が発現する時期と位置、さらにその発現数に違いがあるという仮説だ」
 ゲノム関連技術の進歩に伴い、かつては複数の遺伝子の集まりのレベルで行なっていた進化の探求を、個々の遺伝子にまで掘り下げ、さらにそれらの遺伝子内の変化まで対象にできるようになった。研究者たちは『マイクロアレイ』を使用することで、ヒトやさまざまな霊長類、その他の動物のゲノム全体を、連続する進化の順に並べて比較することができる。マイクロアレイとは、コンピューターのチップに似た形状の、遺伝子情報を載せたチップで、たとえば米アフィメトリックス社の技術『ジーンチップ』(GeneChip)などがある。
 また、マイクロアレイを使用すると、特定の臓器――たとえば脳――で発現する遺伝子と発現しない遺伝子を調べることもできる。
 最近人気を集めているマイクロアレイ技術は、カリフォルニア大学サンフランシスコ校デリシ研究所のジョセフ・デリシ博士とスタンフォード大学のパット・ブラウン博士が考案したもので、デリシ博士は先日この技術で、マッカーサー財団により『マッカーサー・フェロー』――通称「天才賞」の受賞者――に選ばれた。
 論文の著者らは、大量の遺伝子の研究という用途で比較すると、このデリシ博士の技術の方が、アフィメトリックス社のジーンチップ技術(価格は約10倍高い)よりも実質的に優れているかもしれないと示唆している。
 ゲシュウィンド博士らの研究チームは、今回まとめた研究結果は、個々には異なる結果を示しているかもしれないが、調査結果を全体的に見ると同じような結論にたどり着くことに気づいた。
 たとえば、人間の遺伝子調節は、脳においてはほぼ例外なくチンパンジーとは異なる――肝臓や心臓などの臓器では変わらない――ことを発見し、研究チームは歓喜した。これによって、遺伝子の違いは脳特有のもので、人間の高度な認識能力と関連がある可能性が高いことが証明されたと、ゲシュウィンド博士は説明する。
 「また、今回の発見によって、われわれをはじめとする科学者たちは、脳内に大きな選択圧が働き加速度的に進化したことを示せるようになった」とゲシュウィンド博士は語る。
 研究チームはまた、チンパンジーの脳とは対照的に、人間の脳内の遺伝子は、はるかに頻度高く発現する――「発現亢進」状態になる――ことも発見した。なぜこうした現象が起こるのかはわかっていないが、科学者たちはこの発見が新たな研究における鍵となると見ている。
 こうして、研究チームは次のような考えを持つに至った――「人間の脳がV8もしくはV12エンジンで、チンパンジーの脳がV4という違いなのかもしれない」とゲシュウィンド博士は語った。


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