発現量が進化しやすい遺伝子を細菌で発見 ~偏りがある生物進化の予測と制御に期待~

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2025-03-21 理化学研究所,東京大学大学院理学系研究科,科学技術振興機構

理化学研究所(理研)と東京大学大学院理学系研究科の共同研究チームは、細菌である大腸菌を用いた進化実験を通じて、遺伝子の発現量が進化しやすいものが存在することを明らかにしました。具体的には、環境変化や遺伝子変異に対して発現量が大きく変動する遺伝子を特定し、これらの遺伝子は特定の転写因子によって制御されていることを突き止めました。この成果は、生物進化の予測や制御、さらにはバイオテクノロジー分野への応用が期待されます。

<関連情報>

さまざまな摂動に伴う転写変動性の根底にある遺伝的特性 Genetic properties underlying transcriptional variability across different perturbations

Saburo Tsuru & Chikara Furusawa
Nature Communications  Published:21 March 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-57642-8

発現量が進化しやすい遺伝子を細菌で発見 ~偏りがある生物進化の予測と制御に期待~

Abstract

The rate and direction of phenotypic evolution depend on the availability of phenotypic variants induced genetically or environmentally. It is widely accepted that organisms do not display uniform phenotypic variation, with certain variants arising more frequently than others in response to genetic or environmental perturbations. Previous studies have suggested that gene regulatory networks channel both environmental and genetic influences. However, how the gene regulatory networks influence phenotypic variation remains unclear. To address this, we characterize transcriptional variations in Escherichia coli under environmental and genetic perturbations. Based on the current understanding of transcriptional regulatory networks, we identify genetic properties that explain gene-to-gene differences in transcriptional variation. Our findings highlight the role of gene regulatory networks in shaping the shared phenotypic variability across different perturbations.

細胞遺伝子工学
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