[先進ゲノム支援成果公開]体の温度適応の多様性を決める新たな仕組みを解明-線虫の温度応答神経回路の多様性を決めるsmall RNAの発見-

甲南大学理工学部の久原篤 教授らの研究チームは、「進化の過程で蓄積された小分子RNA(sRNA)の自然変異が温度適応の多様性を決める神経回路を生み出す」ことを線虫の解析から明らかにしました。
 研究チームはシンプルな実験動物である線虫C. エレガンスの温度順化を解析してきました。世界各地で単離された線虫多型株が示す温度順化の違いを決定する原因遺伝子として、smrn-1遺伝子を同定しました。従来、smrn-1は線虫種だけが持つ機能未知のタンパク質の遺伝子と考えられていましたが、研究チームによる解析から、smrn-1の遺伝子配列はヒトにも存在することが明らかになりました。smrn-1は初期胚でsmall RNAを最も多く蓄積し、酸素受容ニューロンの軸索発生を制御していました。この酸素受容ニューロンからの酸素情報が下流のADL温度受容ニューロンの温度応答性に影響を与えることで温度馴化多様性が生み出されることがわかりました。
 これまでにsRNAの研究は盛んに行われてきましたが、sRNAをコードする遺伝子がどのように体に影響するかを明らかにした研究は2024年にノーベル生理学・医学賞を受賞したアンブロス博士とラブカン博士の研究以来、ほとんど報告されていません。本研究から、進化の過程で蓄積された自然変異によってsRNAが多様化し、線虫の発生初期にsRNAがニューロンの形に影響を与えることによって、生息地の温度環境に適応した複雑な神経回路を形成することがわかりました。今回見つかったsmrn-1の遺伝子配列は線虫には11箇所ですが、ヒトゲノムには約1800箇所存在するため、ヒトの環境適応における脳・神経系の多様性の理解にもつながる可能性が期待されます。
本研究の成果は、2026年5月19日に、米科学アカデミー紀要「PNAS」の電子版で公開されました。

プレスリリース:https://www.konan-u.ac.jp/news/archives/56550

Misaki Okahata, Taichiro Iki, Sawako Yoshina, Yohei Minakuchi, Yukina Mori, Natsumi Sawada, Toru Miura, Toshie Kai, Atsushi Toyoda, Shohei Mitani, Akane Ohta, Atsushi Kuhara. Natural variations in small RNA origin loci generate circuit diversity underlying temperature acclimation in Caenorhabditis elegans . Proceedings of the National Academy of Sciences 123, (2026). DOI:10.1073/pnas.2538076123
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