科学技術
コウモリのゲノムの研究はウイルスやがんに対する免疫の秘密を探るのに役立つ
2023-10-22 11:48:26
著者:AI編集者
コウモリは空を飛ぶことができる唯一の哺乳類で、人間に有害なウイルスから身を守る非常に強力な免疫システムを備えており、ガンに対して比較的免疫力が高くなります。コールドスプリングハーバー研究所の科学者らは、この免疫に対する答えがコウモリの遺伝子にあることを発見した。彼らはゲノム解読を通じて、コウモリが急速な進化を遂げ、他の哺乳類よりも効果的に感染症やがんと戦うことができることを発見した。
コールドスプリングハーバー研究所の科学者らは、コウモリのユニークな遺伝子がコウモリに強力な免疫システムを与え、有害なウイルスから守り、ガンへの罹患率を低下させていることを発見した。彼らの発見は、人間の免疫力と潜在的な治療法に光を当てる可能性がある。コウモリは進化の過程で驚くべき特性を獲得しました。彼らは空を飛ぶことができ、同じサイズの他の動物よりもはるかに長生きできる唯一の哺乳類です。しかし、おそらく最も印象的なのは、彼らの強力な免疫システムです。新型コロナウイルス感染症(COVID-19)やエボラ出血熱など、人間に大惨事をもたらしたウイルスからコウモリを守る。また、コウモリが比較的癌にならない状態も保たれます。どうやって?コールド スプリング ハーバー研究所 (CSHL) の科学者らの研究によると、すべては遺伝子から始まります。アメリカ自然史博物館のナンシー・シモンズとともにベリーズで収集したサンプルを使用して、コールド・スプリング・ハーバー研究所のW・リチャード・マッコンビ教授とアダム・シープ教授はコウモリの免疫システムを発見した。リチャード・マッコンビ氏とアダム・シーペル氏は、博士研究員アーミン・シェーベン氏とともに、ジャマイカオオコウモリと中央アメリカオオカミコウモリのゲノムを解読した。これらの配列を他の哺乳類と比較したところ、研究チームは急速な進化により、感染症やがんを防ぐためにコウモリのゲノムがより合理化されたことを発見した。マッコンビ氏はこう説明した。「コウモリのゲノムで免疫系の遺伝子がこれほど活発に選択されているとは思いもしませんでした。コウモリには非常に珍しい点があります。コウモリは感染症に対して私たちのようには反応しません。振り返ってみると、この免疫系の違いが老化やがん反応に関連している可能性があることは驚くべきことではありません。」マッコンビ研究室メンバーのサラ・グッドウィン氏とメリッサ・クレイマー氏の協力を得て、CSHL博士研究員アーミン・シェベン氏は、ジャマイカオオコウモリArtibeus jamaicensis(写真参照)と中米コウモリPteronotus mesoamericanusのゲノム配列を初めて完成させた。画像クレジット: McCombie and Siepel Laboratories/Cold Spring Harbor Laboratoryコウモリのゲノムを詳しく見るジャマイカオオコウモリと中米コウモリは、世界で最も生態学的に多様な哺乳類上科に属します。 McCombie、Siepel、Scheben は、新しいオックスフォード ナノポア配列決定技術を使用して、両方のコウモリ種の完全なゲノムを作成しました。次に、これらの配列を他の 15 種のコウモリおよびヒトを含む哺乳類のゲノムと比較しました。インターフェロンアルファとインターフェロンオメガと呼ばれる2つの炎症性タンパク質をコードする遺伝子のレベルに未知の変化があることが判明した。シェーベン博士は、「コウモリはαインターフェロンを生成する遺伝子を取り除くことによって、免疫系の警戒を弱める。これが、ウイルスに対する高い耐性の理由かもしれない。これにより、過剰な免疫反応が健康な組織を損傷するのを防ぐ。これが、感染症が人間に多大な被害をもたらす理由の一つだ」と説明する。また、コウモリのゲノムには、DNAを修復する6つの遺伝子と腫瘍を抑制する46の遺伝子を含む、他の哺乳類よりもがん関連遺伝子の変化が多いことも判明した。 「私たちの研究は、免疫反応とがん反応がいかに深く相互に関連しているかを浮き彫りにしています」とシェーベン氏は語った。 「同じ免疫遺伝子とタンパク質が、がんとの闘いにおいて重要な役割を果たしています。」今後の研究とその影響McCombie、Siepel、Scheben は現在、コウモリの免疫遺伝子がどのように制御され、体のさまざまな部分でどのように発現されるかを研究しています。彼らは、自分たちの研究が免疫、老化、がんの関係について新たな洞察をもたらすことを望んでいます。もしかしたら治療法も改善できる日が来るかもしれない。「まだ不明な点がたくさんある」とシーペル氏は語った。 「最終的には、私たちはこの研究をできる限り進めてから、病気の専門家にバトンを渡して、薬やその他の治療法の開発に取り組むつもりです。」