Feng、C.、Chen、B.、Hofer、J。et al。、「Genomatic and Genetic Houndatunion 自然 （2025）。 doi.org/10.1038/S41586-025-08891-6
私1856年、グレゴールヨハン・メンデルというオーストリアの修道士は、エンドウ豆の植物で実験を始め、特徴が親から子孫にどのように伝達されるかを理解し始めました。彼は8年間一生懸命働き、1865年のブラン自然史協会のコレクションで結果を提示する前に、10,000を超える植物を実験しました。
彼の作品は来年、社会の小さな雑誌に出版されました ブルノの自然史の社会の作品彼の結論の分野は、当時はほとんど注目を集めていませんでした。メンデルは1884年に亡くなりましたが、彼の仕事が遺伝学の領域の基礎になることを知らなかった。
植物の交差
メンデルの死から16年後の1900年、3人の科学者 – ヒューゴ・ド・ヴリス、カール・コレンス、エーリッヒ・フォン・チェルマック – が独立して彼の作品を開いた。彼らは、メンデルが他の人よりも子孫よりも頻繁に送信されるかどうかの質問に答えたことに気づきました。
メンデルは、エンドウ豆の7つの兆候の継承パターンを研究しました。たとえば、彼が調査した研究された兆候の1つは、種子が丸くまたはしわが寄っている種の形でした。メンデルは、彼が反対の兆候で植物を渡ったとき、一方の形が一貫して他の形を支配するだろうと指摘した。つまり、丸い種子としわのある種子と植物の交差点は、常に丸い種子で第一世代を生み出しました。
興味深いのは、第一世代のそのような2つの植物が交差したとき、はるかに低い頻度ではあるが、しわのある形が再び現れたのは興味深いことです。メンデルは、第2世代のラウンドとしわのある種子の比率が約3：1であることを発見しました。当時は不明な理由で、丸い形がしわのある形を「支配」するように見えました。ポッドの色（緑または黄色）、色の位置（スタイルまたは最後に）、植物の高さ（錠剤）。
継承の予測可能性
メンデルの観察は、私たちが現在遺伝子と呼んでいる個々の遺伝ユニットを通じて、特徴がどのように継承されるかを理解するための基礎となりました。
科学者は後に、各ラインについて、ボディが各親から継承された2つのバージョンの遺伝子を運ぶことに気付きました。対立遺伝子として知られるこれらのバージョンは、子孫の外観に対する影響が異なる場合があります。多くの場合、ある対立遺伝子は別の対立遺伝子の効果を偽装し、第一世代の植物に標識の1つだけが現れた理由を説明します。
この研究は、継承が予測可能な論理モデルであるべきであるという最初の明白な証拠を提供しました – 最終的に染色体の遺伝の理論の発達につながり、染色体上の特定の単位として遺伝子を特定し、現代の遺伝学の出現への道を開いた理解。
しかし、メンデルが研究した7つの兆候のそれぞれの2つの形態を生成した遺伝的違いの最初の問題は、長い間未回答のままでした。遺伝的な場所を特定する努力は1917年までに進歩を遂げ始めましたが、科学界はメンデルが彼がしたことを観察した理由を完全に理解するためにさらに108年かかりました。
情報の山
で公開された記事 自然 4月23日に、未解決のままである最後の3つの兆候の原因となる遺伝的要因が明らかになり、以前に特徴付けられた4つの兆候に関与する追加の対立遺伝子も発見しました。
チームはこれに到達し、エンドウ植物の697以上のよく特徴づけられたバリアントを選択し、次世代のシーケンスと呼ばれる技術を使用して、これらすべての植物のDNAの総含有量をシーケンスしました。これにより、DNAのシーケンスに関するほぼ60のTerabyaz情報が生じました。これは、A4シートのテキストまたはスタックのほぼ140億ページに相当し、空に700 km延びています。
メンデルの悪魔の問題に対する反応は、この巨大な情報の山に埋葬されました。
新しいドアの開口部
この研究の著者は、このデータを分析して複雑なカードを作成して、テンプレートの検索を開始できるようにしました。これはいくつかの興味深い結論を示しました。
第一に、エンドウ植物が属するピスム属が、遺伝的に、目に見えるものに8つのグループを形成する4つの種を持っていることは一般に受け入れられていますが。 4種は、これらのグループにこれらのグループに広がり、それらの間の不純物から広がり、植物が以前よりもより複雑な個体群構造を持っていることを示しています。
第二に、メンデルの7つの機能のうち4つ – つまり、。種の形、種の色、植物の高さ、花の色はよく特徴付けられていたため、チームは観察された特徴に寄与する追加の対立遺伝子オプションを決定しました。たとえば、チームは、白い色の植物に存在する新しいバージョンを発見し、再び紫色の花を生産させ、遺伝的絵がメンデルが元々観察されたよりも複雑であることを示しています。
第三に、彼らは残りの3つの兆候（ピットの色、ピットの形状、花の位置）に関与する遺伝子を特定しましたが、これはこれまで特徴的ではありませんでした。特に、彼らは、CHLGと呼ばれる遺伝子に存在するDNAセグメントの拡張が、植物を緑にする色素であるクロロフィルの合成に違反し、黄色の鞘につながることを発見しました。 MYB遺伝子の近くの変化とクレペプチドをコードする遺伝子の変化により、液化されたポッド系統が生じました。また、CIK様キナーゼコイル様コヒーレント遺伝子を含むDNAの小さな行為と、修飾因子遺伝子座と呼ばれる別のDNAセグメントの存在は、茎の端に表示される色に関連していました。
最後に、チームによって生成されたマップでは、種子建築、ポッド、花、葉、植物などの72の農業関連の兆候を含む、メンデルが研究しなかったゲノム全体で他の多くの相互作用を示しています。
この160年の科学的ななぞなぞへのドアを閉め、この研究に参加した科学者は、もっと何かへの道を開いた。彼らが特定した遺伝情報の深さは、将来の研究の大きな見通しを与え、作物を増やし、病気に対する抵抗を増加させ、環境適応の改善に多くの結果をもたらします。
これはすべて、彼の起源が19世紀の僧kに負っていると考えるのは信じられないことです。
Arun Panchapypsan-チェンナイのエイズ分野の研究と教育センターの准教授。
公開 – 2025年5月27日08:30 IST
