サンゴのゲノムはシステイン生合成の代替経路を明らかにする



マウスやショウジョウバエなどのモデル動物は、細胞生物学がどのように機能するかについて科学者に強力な洞察を提供してきました。 しかし、モデル動物は実際にはガイドにすぎず、モデル生物の選択を研究して得られた結果を動物全体に一般化することは危険です.

システインは、代謝やタンパク質合成など、複数の生物学的プロセスで使用される重要なアミノ酸です。 動物では、システイン生合成は、シスタチオニンβ-シンターゼ (CBS) 酵素を主要な役割として、もっぱらトランススルフレーション経路を介して生成されると考えられていました。 しかし、以前の研究では、ミドリイシ属のサンゴでは CBS 遺伝子が失われていることが示されていました。 これらのサンゴはシステイン自体を生成できず、藻類との共生関係に依存してシステインを受け取る必要があることが示唆されました.

「私たちはミドリイシのシステイン生合成の可能性を探していませんでした」と、KAUST の主任研究者 Manuel Aranda とオーストラリア海洋科学研究所の同僚と共にセンター パートナーシップ基金プロジェクトに取り組んだポスドクの Octavio Salazar は言います。 「私たちは、将来の研究のための貴重なゲノム資源として、サンゴ Acropora loripes の高品質のゲノムを生成していました。」

高解像度のゲノムが完成したので、チームは CBS 遺伝子が実際に欠落していることを確認できるかどうかを確認することにしました。 サラザールは遺伝子座に遺伝子の痕跡を見つけることができなかったが、彼と彼の同僚は、サンゴがシステインを合成する他の方法を持っていないと確信していなかった.

「私は、菌類やバクテリアに見られるような他の既知のシステイン生合成経路にあるものと同様に見える酵素をコードする遺伝子をゲノムで検索し始めました」とサラザールは言います。 「サンゴに、最近同定された菌類の代替システイン生合成経路と類似した 2 つの酵素が見つかったことには、非常に驚​​きました。」

これらのサンゴ遺伝子によってコードされる酵素が生体内でシステインを合成できることを確認するために、研究者はシステイン生合成能力を持たない酵母突然変異体を使用し、それに対応する Acropora 遺伝子を与えました。 突然変異体はシステインを生産し始めました。

さらに、KAUST チームは、両方の遺伝子が、脊椎動物、節足動物、線虫を除くすべての動物門のゲノムに存在することを発見しました。 最も一般的な動物モデル生物が由来する正確な 3 つのグループ。

「この研究は、生き物を研究する際に心を開いておくことの価値を証明しています」とアランダは言います。 「時には、知識があなたを箱に閉じ込めることがあります。あなたが知っていると思うことだけを使ってデータを分析すると、何かを見逃す可能性があります。私たちの Acropora ゲノムは、将来の研究にとって非常に価値があり、誰が知っているでしょうか。仕方。”

ソース:

キング アブドラ科学技術大学 (KAUST)

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