研究報告：ヘテロシグマのミトコンドリアゲノム上の超可変領域に関する研究

さて、今回は、やっとの事で発表された論文の紹介です。

Phylogeographic characteristics of hypervariable regions in the mitochondrial genome of a cosmopolitan, bloom-forming raphidophyte, Heterosigma akashiwo.

　書くのに時間がかかったというよりも、むしろacceptされてからのeditorial processにやたらと時間がかかった気が。とはいえ、その手間のかけ方に良心的な雰囲気を感じるジャーナルでもありました。

　さて、内容です。
　私が偏愛している（？）ヘテロシグマ、学名Heterosigma akashiwoは、条件によって赤潮を形成する赤潮原因藻の一種です。ヘテロシグマは、以前は温帯にしか生息しないと考えられていましたが、ここ10数年の間に、寒帯から熱帯にわたる、世界中の浅海に生息することがわかってきました。
　ヘテロシグマのミトコンドリアは、ほぼ３万9千塩基対からなるゲノムを持っています。世界各地で見つかったヘテロシグマのミトコンドリアのゲノム配列を較べてみると、ほとんどの部分が全てのヘテロシグマで保存されているのに対して、３箇所だけ、非常に多様性に富んだ領域が存在することがわかりました。
　３箇所のうち、２箇所はタンパク質をコードする遺伝子であると考えられますが、このタンパク質はヘテロシグマ特有なもので、他の生物は持っていないようです。また、この二つのタンパク質は、よく似た配列を持っているため、似た機能を果たすものと考えられます。
　また、特に北半球の高緯度地域で見つかったヘテロシグマと、温帯〜熱帯で見つかったヘテロシグマが持つこれらの二つの遺伝子配列は明らかに異なることがわかりました。これらのタンパク質の機能はいまだに不明ですが、高緯度地方と低緯度地方の異なる環境――恐らくは水温や日照時間など――に適応するために必要な機能を持っているのではないかと考えています。

　実は、上で述べたタンパク質をコードする遺伝子二つのうち、一つについては、その配列多様性がヘテロシグマの”出身水域”に相関することを見つけて、すでに二本の論文として発表してあります。このタンパク質は、日本の株４株と北米高緯度地方産の株２株のミトコンドリア配列の全長を解読した際にその存在に気づき、mitochondria ゲノム上に存在するvariationに富んだOpen Reading Frame であることからMtORFvarと名付けて発表しました。

　その後、なぜ、今回になってさらに２箇所の多様性が高い領域が見つかったかというと、

1.  さらにヨーロッパ、北米低緯度地方、南米、シンガポール、ニュージーランドなどなどからいくつか選んだ株のミトコンドリア配列を比較したところで気がついた。

2. 以前は、ミトコンドリア上のORF配列を比較してMtORFvarに気がついたが、今回は、全ミトコンドリア配列の全長を比較して、初めて残り２箇所の多様性に気がついた。

　特に、2.については、私の解析のスキルが足りなかったから見つけられなかった感があり、恥じ入るところもなくはないですね。全長を比較して、各塩基の多様性を数値化して図示するという解析、そんなのあちこちに転がっているよね？？と思いきや、適切なパッケージなどが手に入らず、結局は自分でスクリプトを書いて、最終的にはSupplemental Materialとして発表することになりました。解析のプロが見たら「拙いスクリプト！」と笑われるんじゃないのかなあ、と思いつつ、でも、もしも自分が書いたものがどこかでだれかに便利に使っていただけたら嬉しいんだけどな（おずおず）、と、いう気持ちもあり。

　相同性が高いふたつのORFは、最初に見つけたものをMtORFvar --> MtORFvar1と改め、ふたつ目をMtORFvar2とすることにして、発表しました。

　全長情報が増えたのが大きな要因とはいえ、シビアにいえば、以前の論文の解析が拙いのを、今回の論文でやり直したようなところがあり。一人でウジウジ悩んで書き上げたため、結局、人生初の単一著者論文となりました。　とはいえ、大学で研究をしながら、まるで個人の趣味のような研究成果の出し方は、やはり理想とはいえない。　

　去年から本学からの学生さんたちとしている仕事をまとめようとしながら、また、以前からの共同研究をまとめるためのスカイプ会議をしながら、やはり一緒に仕事ができる人がいるというのは、ありがたいな、としみじみ感謝を感じるとともに、こういう仕事の仕方を増やさなければ、と思います。