進化的に保存されたプリオンのような元素は,野生のキノコを代謝の専門家から一般の専門家へと変換する

Daniel F Jarosz¹, Alex K Lancaster², Jessica C S Brown³

¹Whitehead Institute for Biomedical Research, Cambridge, MA 02142, USA; Departments of Chemical and Systems Biology and of Developmental Biology, Stanford University School of Medicine, Stanford, CA 94305, USA.

Cell

|August 30, 2014

まとめ

酵母の[GAR(+) ]エピジェネティック要素は,グルコース抑制を回避して,代替糖を使用することを可能にします. バクテリアの信号によって誘発されるこの特徴は,生態学的ニッチによって変化し,家畜化中に失われます.

科学分野:

微生物学微生物学とは
遺伝学遺伝学とは
進化生物学の進化生物学について

背景:

酵母 (Saccharomyces cerevisiae) は極端な代謝の特化を示し,他の炭素源が利用できる場合でもグルコースを発酵させる (グルコース抑制).
[GAR(+) ]は,酵母がグルコース抑制を克服することを可能にするタンパク質ベースの遺伝性元素です.
環境に分泌されるバクテリアの要因は,酵母で[GAR(+) ]を誘発することがあります.

研究の目的:

イーストの[GAR(+) ]表遺伝子要素の生態学的および進化的意義を調査する.
[GAR(+) ]の出現率と酵母菌の生態学的ニッチの間の相関を決定する.
異なる真菌種における表遺伝子要素のバクテリア誘導の保存を調査する.

主な方法:

酵母集団における de novo [GAR(+) ] 出現率の分析.
[GAR(+) ]率と酵母菌の生態学的ニッチとの相関分析.
進化的に遠く離れた真菌における表遺伝的要素の比較分析.

主要な成果:

[GAR(+) ]の出現率は,酵母菌の生態学的ニッチと相関している.
似たような細菌誘導性表遺伝子要素は,進化的に遠く離れた真菌にも見られます.
バクテリアが[GAR(+) ]を誘発する能力と,これらの信号に対する酵母体の反応は,家畜化中に繰り返し失われてきました.

結論:

[GAR(+) ]は,環境のシグナルを酵母における遺伝的代謝変化と結びつける保存された適応戦略を表しています.
エピジェネティック要素のバクテリア誘導は,生態学的相互作用によって形成された古代のメカニズムです.
家庭化により,この適応戦略が失われ,社会や環境の変化が生物学的特徴に与える影響が明らかになった.

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