ゾンビ遺伝子は象をガンから守ります

2018-08-25
クジラやゾウなどの大型哺乳類は、人間などの小型哺乳類に比べてガンの発生率が非常に低くなっています。科学者たちは、このパラドックスに対する遺伝的答えを見つけたと信じています。fhm /ゲッティイメージズ

あなたは今あなたのDNAが何をしているのか分かりません。あなたはそれを見ることができないか、それが機能していると感じることができないかもしれません、しかしそれはそこにあります、それは決して眠らず、そしてそれは基本的にあなたを夢中にさせます。あなたはあなたの遺伝物質を見ることができませんが、それは生物学的指示の宇宙全体です—そして多くの場合それらはあまり良い指示でさえありません。あなたのDNAは、今あなたの手のひらから粗い黒い髪を成長させている可能性があります。それはまた、癌からあなたをさりげなく保護している可能性があります。また、まったく何もしていない可能性もあります。わかりません。

ここことだ:進化は個人的に、あなたのためにいくつかの大きな計画を持っていません。手のひらにひげを生やし、体にガンと戦うように指示する遺伝子があるかどうかにかかわらず、それはほとんど偶然です。主に。しかし、時々、DNAは信じられないほどのアヴェマリアを引っ張ることが知られています。

象を例にとってみましょう。彼らがガンになることはめったにありません。ゾウのガンによる死亡率は5%弱ですが、私たちは11〜25 %の確率でガンで亡くなっています。クジラのガンの発生率も非常に低くなっています。実際、あらゆる種類の大型動物がガンに屈するのは想像以上に少ないようです。 1950年代と60年代のこの困惑した癌研究者は、癌が発生する理由を早期に理解することは、動物の細胞数とその寿命に関係しているためです。

科学者が理論化した大型で長命の動物は、細胞がたくさんあるか、細胞が間違った仕事をし始める可能性のある時間が長くなっています。逆に、小動物は細胞が少なく、一般に大きな動物ほど長くは生きられないため、癌を引き起こすような方法で細胞が変異する可能性と時間が少なくなります。この一連の推論は、かなり理にかなっていますよね?しかし、1970年代に、統計疫学者のリチャード・ペトは、人体には1,000倍の細胞が含まれ、30倍の長さで生きているにもかかわらず、マウスよりも人間の方が癌の発生率が高くないことを観察しました。

このようにして、半世紀近くにわたって癌研究者を悩ませてきた謎であるピートのパラドックスに科学が導入されました。癌は、小さな個体よりも種内のより大きな個体に確実に現れることが多いですが、たとえば、人間の身長が数インチの場合、何らかの理由で、巨大で長い間、ある種の癌にかかる可能性が大幅に高まります。生きている動物のガン発生率は、私たちのものと同等かそれよりも低くなっています。

巨大であることは何年にもわたって数え切れないほど進化してきたので、恐らく巨大な体の動物と同じくらい多くのペトのパラドックスに対する解決策があります。しかし、2018年8月14日に発行されたCell Reportsの新しい調査によると、ゾウにおけるピートのパラドックスの理由は、実際には完全に狂っています。

以前の研究では、アフリカゾウ(Loxodonta africana)には、TP53と呼ばれる特定の癌と戦う遺伝子のコピーがたくさんあることが報告されています。この遺伝子は、潜在的なDNA損傷を探して細胞を結合するタンパク質を生成します。人間(および他のほとんどの動物)はこの遺伝子のコピーを1つしか持っていません—象はたまたま20のコピーを持っています。したがって、T53は象に問題があることを確認するための多くの能力を与えますが、それについて何もする能力は与えません。

シカゴ大学の研究チームは、ゾウのゲノムを調べて、ゾウにガンと戦う力を与える細胞修復または細胞破壊を誰が実行するかについての手がかりを見つけることができるかどうかを調べました。 「白血病抑制因子」またはLIFとして知られているタイプの遺伝子の7から11のコピーを持っています。問題は、これらのコピーが古いことでした。それらの多くはおそらく象の進化の先祖にとって有用でしたが、非常に劣化していて、おそらく完全に役に立たなかったのです。

そして、これは物事が奇妙になり始めるところです。

「私たちが実際に見つけたのは、象とマナティーの共通の祖先のゲノムに組み込まれたLIF — LIF6 —のコピーでした」と、シカゴ大学の人間遺伝学部の大学院生である筆頭著者のJuan ManuelVazquezは述べています。 「マナティーはまだこのDNAを持っていますが、これは私たちが伝統的に「ジャンク」と見なしていたものです。しかし、象はこのジャンクDNAを取り、正しいタンパク質のコーディングの可能性をすべて失う直前に、その活性化と発現を機能性タンパク質に再び誘導する新しい方法を進化させました。それは純粋な運でした。」

それで、悪い細胞の蓄積を減らす最後の試みとして、象は、TP53によって実行のフラグが立てられた細胞を殺すことができるDNAの断片を復活させ、DNA損傷のある細胞をカリングするように働きかけました。

「これが起こった他のケースを見つけることができなかったので、私たちは「ゾンビ遺伝子」という用語を作り出しました—ジャンクDNAの一部が純粋にジャンクになるか、何か有用なものに進化する直前です」とVazquezは言います。

そして、あなたが知っている、それは間違っていた可能性があります。驚くべきことに、象は遺伝子を再活性化して制御することができました。LIF6に、すべての細胞ではなく、最も危険と思われる細胞だけを殺すように指示しました。

DNAを制御することはできませんが、思いもよらないかわいいトリックが出てくることもあります。

今それは興味深いです

LIF6は、細胞の発電所であるミトコンドリアに穴を開けることによって細胞を殺します。

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