なぜヒトの始まりを古代ウイルスの残骸に任せたのか?

ここまで見てきたように、ヒト胚が自分のゲノムを起動する瞬間(自立起動=ZGA)に、太古のウイルス由来の配列が重要な役割を果たすことがわかってきました。
しかしなぜ、ヒトの胚は、そんな大事な瞬間を、わざわざ古代ウイルスに由来する化石配列に任せるようになったのでしょうか?普通に考えれば、もっと”ちゃんとした”ヒト専用の遺伝子に任せたほうが安心に思えます。
しかし進化は、最初からきれいな設計図を描く建築家ではありません。むしろ、手元にある部品を使い回す改造屋です。
そして化石配列は、使い回すには妙に都合のいい部品であることが過去の研究結果からも示されています。
その理由はいくつかあります。
理由1:ゲノム中にたくさん散らばっている
MLT2A1のような化石配列は、染色体のあちこちに似たような配線がばらまかれています。
受精卵の自立起動のように、たくさんの遺伝子を一気に起動しなければならない場面では、沢山のスイッチが必要になりますが、ゲノム内に多数散らばっているMLT2A1のような存在は、スイッチ群として、ちょうどいい存在になったと考えられます。
理由2:もともと”読ませる力”を持っている
ウイルスは、自分の遺伝情報を宿主の細胞に読ませなければ増えることができません。
そのためウイルス由来の配列には、自分の情報を細胞に読ませる仕組みが入っています。
もちろん、それは本来は厄介な性質です。
しかし長い進化の中で、危険な部分が壊れたり、宿主側に制御されたりすると、その「読ませる力」だけが便利な道具として残ることがあります。
いわば、かつては迷惑メールを大量送信していたシステムが、いつの間にか緊急地震速報の配信網に転用されたようなものです。
実際今回の研究では、ウイルス由来の配列から生まれたRNAが、受精卵の独り立ちのために一斉に働く様子も示されています。
理由3:初期胚はウイルスの残骸が”活動しやすい”環境だった
初期胚では、ゲノム全体の状態が大きく作り替えられます。
普段は抑え込まれている反復配列も、この時期には活動しやすくなることが知られています。
つまり初期胚は、化石配列にとって「活動しやすい」時間帯なのです。
進化は、敵だったものを完全に消し去るだけではありません。ときには、敵の武器を奪い、自分の道具にします。
今回の研究で見えてきたのは、まさにそのような光景です。かつて侵入者だったウイルスの残骸が、長い時間をかけて、ヒト胚のゲノムを目覚めさせる合唱団に変わっていた——そんな可能性が示されたのです。
私たちのゲノムは、清潔な設計図ではありません。そこには、太古の感染、壊れたウイルス、動き回った配列、たくさんの失敗と偶然が積み重なっています。
そしてその一部は、人間の始まりを支える、古い声になっていたのです。
元論文
Endogenous retroviruses synthesize heterologous chimeric RNAs to reinforce human early embryo development
https://doi.org/10.1126/science.adv5257
ライター
川勝康弘: ナゾロジー副編集長。 大学で研究生活を送ること10年と少し。 小説家としての活動履歴あり。 専門は生物学ですが、量子力学・社会学・医学・薬学なども担当します。 日々の記事作成は可能な限り、一次資料たる論文を元にするよう心がけています。 夢は最新科学をまとめて小学生用に本にすること。
編集者
ナゾロジー 編集部

