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米タフツ大学とミシガン大学医学大学院の研究チームが人間のゲノムに8%の「エイリアンDNA」が混入していると発表

人間のゲノムに8%の「エイリアンDNA」が混入していると米国科学アカデミーが掲載! 古代の謎のウイルスが原因か?

2016.10.29

「我々はどこから来たのか 我々は何者か 我々はどこへ行くのか」――フランス人画家ゴーギャンの問いを今一度問い直す時が来たかもしれない。なんと、人類の遺伝情報の中に「エイリアンDNA」が存在するという驚愕の研究結果が報告されていたというのだ!

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■古代エイリアンDNAが新たに発見された

各海外メディアが伝えるところよると、米タフツ大学とミシガン大学医学大学院の研究チームが、世界中から集められた被験者2500人のDNAを調査した結果、19もの「非―ヒト由来のDNA(エイリアンDNA)」が、現代人のゲノム(全遺伝情報)に存在することが新たに判明、3月22日付の『米国科学アカデミー紀要(Proceedings of the National Academy of Sciences)』に掲載されたていたという。

さらに驚くべきことに、調査した2500人中2%の被験者にはエイリアンDNAの完全な“レシピ”が残されていることまで判明しているそうだ。一体このDNAは何なのだろうか?

実は、エイリアンDNAの正体は、「HIV(ヒト免疫不全ウイルス)」に代表されるレトロウイルスの一種、内在性レトロウイルス(HERV)だということが分かっている。内在性レトロウイルスとは、レトロウイルスが何らかの原因でゲノムに取り込まれ、何世代にもわたり遺伝されてきたものだ。人間のゲノムの8%を占めているともいわれている。

HIVと聞くと恐ろしいウイルスのように聞こえるが、胎盤の作成や脳細胞の活性化にかかわる内在性レトロウイルスも発見されており、人間が進化する過程で不可欠な役割を果たしてきたそうだ。

今回の研究結果は、レトロウイルスと人間の関係に新たな視点を提供するものになると研究チームのウイルス学者ジョン・コフィン博士(タフツ大学)は語っている。

「どのような経緯でレトロウイルスと人間がともに進化してきたのか、それを解明する重要な情報が明らかになりました」
「古代に起こったウイルスの爆発的感染を解明できるかもしれません」

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これまでの研究では、内在性レトロウイルスはガンなどの病気の宿主にダメージを与えるものとして関連付けようとしてきたが、その中には宿主の進化を促したものがある可能性が近年指摘されている。ただ、共同研究者であるタフツ大学ザカリー・H・ウィリアムズ博士によると、「まだ全ての内在性レトロウイルスが見つかってないことが研究の障害になっている」ため、「今後さらに多くの人を対象にスクリーニングする必要がある」とのこと。

遺伝学者のジェフリー・キッド博士も今後の研究に更なる熱意を見せている。

「遺伝子の発現に影響を与える他の内在性レトロウイルスのサンプルも多く発見されています」(キッド博士) 「今回のメソッドを用いて、今後も遺伝子に挿入されている内在性レトロウイルスを探していくつもりです」(同)

身体の設計図ともいうべきDNAが「人間らしくないもの」で構成されているという驚愕の研究結果。ウイルスなどの生命が地球外から飛来したとする「パンスペルミア仮説」にならえば、人間はすでに地球外生命体とのハイブリッドだということも考えられるだろう。我々は一体何者なのだろうか……?

(編集部)

参考:「University of Michigan Health System」、「Science Daily」、「Daily Mail」、ほか

参照元 : TOCANA


More ancient viruses lurk in our DNA than we thought

One whole endogenous retrovirus genome -- and bits of 17 others -- were spotted in a study of 2,500 human genomes
ANN ARBOR, Mich. — Think your DNA is all human? Think again. And a new discovery suggests it’s even less human than scientists previously thought.

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Nineteen new pieces of DNA -- left by viruses that first infected our ancestors hundreds of thousands of years ago -- have just been found, lurking between our own genes.

And one stretch of newfound DNA, found in about 50 of the 2,500 people studied, contains an intact, full genetic recipe for an entire virus, say the scientists who published their findings today in the Proceedings of the National Academy of Sciences.

Whether or not it can replicate, or reproduce, it isn’t yet known. But other studies of ancient virus DNA have shown it can affect the humans who carry it.

In addition to finding these new stretches, the scientists also confirmed 17 other pieces of virus DNA found in human genomes by other scientists in recent years.

The study looked at the entire span of DNA, or genome, from people from around the world, including a large number from Africa -- where the ancestors of modern humans originated before migrating around the world. The team used sophisticated techniques to compare key areas of each person’s genome to the “reference” human genome.

Working at Tufts University and the University of Michigan Medical School, the researchers made the findings with funding from the National Institutes of Health.

HERV-enly find

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The findings add to what science already knows about human endogenous retroviruses, or HERVs. That’s the name for the ancient infectious viruses that inserted a DNA-based copy of their own RNA genetic material into our ancestors’ genomes. They’re part of the same type of virus that includes the modern human immunodeficiency virus, which causes AIDS.

Over generations, the virus-generated DNA kept getting copied and handed down when humans reproduced. That’s how it ended up in our DNA today. In fact, about 8 percent of what we think of as our “human” DNA actually came from viruses. In some cases, HERV sequences have been adopted by the human body to serve a useful purpose, such as one that helps pregnant women’s bodies build a cell layer around a developing fetus to protect it from toxins in the mother’s blood.

The new HERVs are part of the family called HERV-K. The intact whole viral genome, or provirus, just found was on the X chromosome; it’s been dubbed Xq21. It’s only the second intact provirus found to be hiding in human DNA.

In the researchers’ own words:
“This one looks like it is capable of making infectious virus, which would be very exciting if true, as it would allow us to study a viral epidemic that took place long ago,” says senior author and virologist John Coffin, Ph.D. of the Tufts University School of Medicine. “This research provides important information necessary for understanding how retroviruses and humans have evolved together in relatively recent times.”

“Many studies have tried to link these endogenous viral elements to cancer and other diseases, but a major difficulty has been that we haven't actually found all of them yet,” says co-first author Zachary H. Williams, a Ph.D. student at the Sackler School of Graduate Biomedical Sciences at Tufts University in Boston. “A lot of the most interesting elements are only found in a small percentage of people, which means you have to screen a large number of people to find them.”

“This is a thrilling discovery,” says co-first author Julia Wildschutte, Ph.D., who began the work as a Ph.D. student in Coffin’s lab at Tufts. “It will open up many doors to research. What’s more, we have confirmed in this paper that we can use genomic data from multiple individuals compared to the reference human genome to detect new HERVs. But this has also shown us that some people carry insertions that we can’t map back to the reference.”

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U-M genetics researcher Jeffrey Kidd, Ph.D., worked with Wildschutte when she was a member of his laboratory team. “These are remnants of ancient events that have not been fixed in the population as a whole, but rather happened in the ancestors of some people alive today,” Kidd says. “There have been a number of examples of other HERVs that insert themselves next to human genes or near them, and have impact on their expression. We’re interested in applying these methods to find other types of viral or mobile element insertions.”

Genetic teamwork
The Michigan team used methods for characterizing repetitive DNA sequences that Kidd and his team had developed, while Coffin and Williams used complementary techniques. Wildschutte is now at Bowling Green State University.

Many of the genomes they examined were from the 1000 Genomes Project, an international collaboration. Another set of genomes came from work Kidd and colleagues at Stanford University had done as part of the Human Genome Diversity Project, with a focus on DNA samples from African volunteers.

These latter samples showed more signs of HERVs, in line with the high level of genetic diversity in African populations. That diversity stems from the longtime stability and intermixing of the continent’s population – as opposed to other populations in Europe, Asia and the Americas that stem from specific out-migrations in ancient times.

Cataloging all the HERV insertions in humans will require even more scanning of whole human genomes, which are becoming easier to come by as technology improves and becomes less expensive. And although intact proviruses lurking in our DNA may be rare, the impact of other HERV sequences on our health or disease is probably not.

The research was funded by the National Institutes of Health (OD009154, CA089441, GM112339) as well as the American Cancer Society and the F.M. Kirby Foundation.

参照元 : University of Michigan Health System

地上最強の生物「クマムシ」細菌や植物などの全く類縁関係のない生命体から大量のDNAを獲得していることが解明

クマムシに大量の外来DNA、驚異の耐久性獲得の一助に?

2015年11月26日(木)15時5分配信
 
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【AFP=時事】顕微鏡でしか見えないほど小さいにもかかわらず非常に強い耐久性を持ち、クマに似ていることからその名がつけられた「クマムシ」が、細菌や植物などの全く類縁関係のない生命体から大量のDNAを獲得していることを解明したとする研究結果が発表された。これらの「外来」遺伝子は、クマムシが極めて過酷な環境で生き延びる助けになっているという。

緩歩(かんぽ)動物とも呼ばれるクマムシは、世界中に生息し、体長は通常0.5ミリほどで、8本の脚でゆっくり不器用に歩く。環境適応力が非常に高く、極端な温度下でも生存可能だ。マイナス80度の冷凍庫に10年間入れられた後でも、解凍から20分後には再び動き回り始めることができる。

クマムシのゲノム(全遺伝情報)を解読した米ノースカロライナ大学チャペルヒル校(University of North Carolina at Chapel Hill)の研究チームは、全体の6分の1近くに相当する17.5%が異種生命体に由来するものであるという驚きの事実を発見した。大半の動物に関しては、ゲノムのうちで外来DNAに由来するものの割合は1%に満たない。

23日の米科学アカデミー紀要(PNAS)に掲載された論文の共同執筆者で、ノースカロライナ大教養学部のボブ・ゴールドスティーン(Bob Goldstein)氏は「数多くの動物が外来遺伝子を獲得していることは知られていたが、これほどの度合いで起きるとは思いも寄らなかった」と述べた。

■進化に関する新知見

今回の研究ではまた、DNAがどのように継承されるかに関する変わった新事実が浮かび上がった。ゴールドスティーン氏らは、クマムシが約6000の外来遺伝子を獲得していることを発見。その大部分は細菌からの遺伝子だったが、他にも植物、菌類、古細菌の単細胞生物の遺伝子もあった。

ゴールドスティーン氏の研究室に所属する博士研究員で、論文の第1執筆者のトーマス・ブースビー(Thomas Boothby)氏は「極度のストレスに耐えて生存できる動物は、外来遺伝子を獲得する傾向が特に高い可能性がある。そして細菌遺伝子は、動物遺伝子よりもストレス耐久能力が高いのかもしれない」と指摘した。実際に、細菌は数十億年もの間、地球上の非常に過酷な環境を生き抜いてきている。

クマムシは、遺伝子の「水平伝播」によって外来遺伝子を獲得する。これは、DNAを親から継承するのではなく、生物種間で遺伝物質を交換することを指す。ブースビー氏は「遺伝子の水平伝播はより広く受け入れられ、知られるようになってきており、進化と遺伝物質の継承、ゲノムの安定性についての知識を変えつつある」と語る。

外来DNAは無作為にゲノム内に取り込まれるとみられるが、ゲノム内に残るこのDNAのおかげで、クマムシは非常に過酷な環境でも生存できるのだという。

研究チームによると、クマムシのDNAは、極度の乾燥状態などの極めて強いストレスにさらされると細かく断片化される。細胞に水分を戻すと、DNAを格納している細胞核と細胞膜は一時的に物質を通しやすい状態になり、水分子以外の大型分子も容易に通過できるようになる。細胞が水分を取り戻すにつれて、クマムシ自身の断片化したDNAが修復されると同時に外来DNAが取り込まれ、異種生命体から伝播される遺伝子の「パッチワーク」が形成される。

「よって、生命の『系統樹』について考えるのではなく、生命の『クモの巣』や、枝から枝へと横断する遺伝物質を考えることが可能になる」とブースビー氏は説明した。【翻訳編集】 AFPBB News

参照元 : AFP=時事


微小動物「クマムシ」、宇宙空間で生き延びた

2008年09月14日 22:58

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【9月14日 AFP】小さな無脊椎(むせきつい)動物「クマムシ」が、強烈な放射線が飛び交う宇宙空間に直接さらされても生き延びたとの論文が、米科学誌「カレントバオロジー(Current Biology)」(9月9日号)で発表された。

研究を行ったスウェーデンのクリスチャンスタード大学(Kristianstad University)のIngemar Jonsson氏が率いる研究チームによると、宇宙空間で動物の生存が実験で確認されたのは今回が初めてだという。

緩歩動物とも呼ばれるクマムシは、8本脚で体長0.1-1.5ミリ。約600種が存在し、山頂から深海まで地球上のあらゆる場所に生息するが、湿った地衣類やコケ類に暮らすものが多い。

クマムシは、マイナス272℃から151℃以上の温度で生存でき、放射線にも強く、数年間の乾燥にも耐え、300気圧の圧力下でも生き延びることができる。

研究チームは、前年9月に打ち上げられた欧州宇宙機関(European Space Agency、ESA)の人工衛星「FOTON-M3」に乾燥させたクマムシを乗せた。クマムシたちは上空270キロの軌道上で、太陽からの放射線が容赦なく飛び交う宇宙空間に直接さらされた。

クマムシたちが地球に戻った後、研究者たちはその多くが宇宙の過酷な環境を生き延びたことを確認した。中には地上より1000倍以上強い強烈な紫外線を浴びても死ななかったものもいた。クマムシは地球帰還後に普通に繁殖したという。

クマムシが紫外線に耐えるメカニズムは分かっていないが、研究チームによると「クマムシを乾燥に強くしている細胞レベルの仕組みが、全体的な耐性の強さに関わっている可能性がある」という。(c)AFP

参照元 : AFP=時事


キミはクマムシを知ってるか?1mm以下の微生物であるにも拘わらず、真空、X線、紫外線、そして300℃〜12-0℃まで耐えるという、生命の常識を逸した驚異の生命体だ。クマムシのスペシャリスト-の話に耳を傾けてみよう。

Tardigrades or "Water Bears" are the only creatures that can survive the extreme conditions in the vacuum of outer space.




・<乾眠>乾燥してタン(樽)状態になると120 年間乾燥に耐える。
・摂氏100度で6時間耐える。
・多量の放射線にも平気。
・真空状態で20ヶ月生存。
・270度に8時間耐える。

裸のまま宇宙旅行をして生きて帰ってこられる地上最強の生物。でも、煮られたら乾燥が保てないので温泉には弱いかも。

<乾眠 クリプトビオシス>
クマムシなどの動物が乾燥などの厳しい環境に対して、活動を停止する無代謝状態のこと-。水分などが供給されると復活して活動を開始する。

クリプトビオシスは無代謝の休眠状態のこと。緩歩動物はクリプトビオシスによって環境-に対する絶大な抵抗力を持つ。周囲が乾燥してくると体を縮めて樽状になり、代謝をほぼ-止めて乾眠(かんみん)と呼ばれるクリプトビオシスの状態の一種に入る。

樽(tun)-と呼ばれる乾眠個体は、下記のような過酷な条件にさらされた後も、水を与えれば再び動-き回ることができる。ただしこれは乾眠できる種が乾眠している時に限ることであって、-全てのクマムシ類が常にこうした能力を持つわけではない。さらに動き回ることができる-というだけであって、その後通常の生活に戻れるかどうかは考慮されていないことに注意-が必要である。

乾眠状態には瞬間的になれるわけではなく、十数時間をかけてゆっくりと乾燥させなけれ-ばあっけなく死んでしまう。乾燥状態になると、体内のグルコースをトレハロースに作り-変えて極限状態に備える。

水分がトレハロースに置き換わっていくと、体液のマクロな粘-度は大きくなるがミクロな流動性は失われず、生物の体組織を構成する炭水化合物が構造-を破壊されること無く組織の縮退を行い細胞内の結合水だけを残して水和水や遊離水が全-て取り除かれると酸素の代謝も止まり、完全な休眠状態になる。

▪ 乾燥 : 通常は体重の85%をしめる水分を0.05%まで減らし、極度の乾燥状態にも耐える。
▪ 温度 : 151℃の高温から、ほぼ絶対零度(0.0075ケルビン)の極低温まで耐える。
▪ 圧力 : 真空から75,000気圧の高圧まで耐える。
▪ 放射線 : 高線量の紫外線、X線等の放射線に耐える。X線の致死線量は57万レントゲン。(ヒト-の致死線量、500レントゲン)
▪ 宇宙空間に直接さらされても10日間生存していたことが発見され、動物では初めて。



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