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酸素呼吸をしない多細胞生物が初めて確認される

2020年2月27日(木)18時15分
松岡由希子

STEPHEN ATKINSON

<イスラエル・テルアビブ大学の研究チームは、サケの寄生虫にミトコンドリアゲノムが存在せず、好気呼吸をしないとの論文を発表した......>

ヒトを含め、あらゆる多細胞生物には、好気呼吸(酸素呼吸)を担うミトコンドリアが存在し、呼吸で取り入れた酸素を用いて糖を分解し、アデノシン三リン酸(ATP)を生成する。しかしこのほど、ミトコンドリアが存在しない多細胞生物が世界で初めて見つかった。

サケやマスに寄生し、ミトコンドリアが存在しない......

イスラエル・テルアビブ大学の研究チームは、2020年2月24日、米国科学アカデミーの機関誌「米国科学アカデミー紀要(PNAS)」において、「寄生虫の『ヘルガヤ・サルミニコラ』は、ミトコンドリアゲノムが存在せず、好気呼吸をしない」との研究論文を発表した。

責任著者であるテルアビブ大学のドロテー・フション教授は、「好気呼吸はあらゆる動物で行われるものだと考えられてきたが、これに当たらないものが確認された。奇妙な方向での進化が存在しうることを示すものだ」と述べている。

10個未満の細胞からなるヘルガヤ・サルミニコラは、極嚢を持った胞子を作る「ミクソゾア」に属する寄生虫だ。酸素が極めて少ないサケやマスノスケ(キングサーモン)、ギンザケの骨格筋の中に寄生し、タピオカに似た白い嚢胞ができる「タピオカ病」をもたらす。

研究チームは、DNAを高重複度で塩基配列解析する「ディープシーケンス」と顕微鏡観察によってヘルガヤ・サルミニコラを分析した。その結果、ヘルガヤ・サルミニコラには、ミトコンドリアゲノムのみならず、その運搬や複製に関する核遺伝子もほぼ存在しないことがわかった。ミトコンドリアはエネルギー生成のために酸素を吸収する場であることから、ヘルガヤ・サルミニコラは酸素呼吸しないものと考えられる。

低酸素環境で生存するために、好気呼吸の機能を失った?

研究チームでは、ヘルガヤ・サルミニコラの近縁種の寄生虫「ミクソボルス・スクアマリス」についても、同様の塩基配列解析と顕微鏡観察を行い、比較した。その結果、ヘルガヤ・サルミニコラに存在しないミトコンドリアゲノムがミクソボルス・スクアマリスには存在した。研究チームは「ヘルガヤ・サルミニコラは、宿主の低酸素環境で生存するために、ミトコンドリアゲノムや好気呼吸の機能を失ったのではないか」と考察している。

ヘルガヤ・サルミニコラのエネルギー生成の仕組みについてはまだ解明されていない。フション教授は、「宿主である魚の細胞から吸収しているのかもしれないし、嫌気性生物のように酸素を使わない呼吸機能を持っているのかもしれない」と指摘している。

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