種の進化の記録を保持する「遺伝子のタイムカプセル」をAIで発見(Texas A&M researchers use AI to identify genetic ‘time capsule’)

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2025-11-12 テキサスA&M大学

この研究では、テキサスA&M大学の獣医学・生物医科学部門の研究者らが、AI技術を用いて哺乳類に共通するX染色体上の極めて保存された遺伝領域を発見しました。チームはこの領域を「遺伝的タイムカプセル」と名付け、混合交配(ハイブリッド化)が進んでも種としてのアイデンティティを維持してきた仕組みの一つとしています。たとえば、オオカミ・犬・コヨーテ、大型ネコ科動物、鯨・イルカなど種を越えた遺伝的交流が知られるにもかかわらず、 distinct(明確な)種として残る理由に関わる遺伝的鍵として注目されます。この領域がヒトのX染色体におけるX連鎖疾患の発症とも関連がある可能性も示唆され、比較ゲノム・AIを活用した解析が、人類の生殖健康や疾患理解にも応用できる新たな道を開いたとされています。

<関連情報>

古代の再結合砂漠は胎盤哺乳類の種分化超遺伝子である An ancient recombination desert is a speciation supergene in placental mammals

Nicole M. Foley,Richard G. Rasulis,Zoya Wani,Mayra N. Mendoza Cerna,Henrique V. Figueiró,Klaus Peter Koepfli,Terje Raudsepp & William J. Murphy
Nature  Published:12 November 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-025-09740-2

種の進化の記録を保持する「遺伝子のタイムカプセル」をAIで発見(Texas A&M researchers use AI to identify genetic ‘time capsule’)

Abstract

Gene flow between biological species is a common and often adaptive evolutionary phenomenon throughout the tree of life1,2,3,4. Given the pervasive nature of genetic exchange, a daunting challenge is how best to infer the correct relationships between species from the complex collection of histories arrayed across genomes5. The local rate of meiotic recombination influences the distribution of signatures of, and barriers to, gene flow during the early stages of speciation6. Still, a broader understanding of this relationship and its application to accurately discerning phylogeny is lacking due to a scarcity of recombination maps. Here we applied deep learning methods to genome alignments from 22 divergent placental mammal species to infer the evolution of the recombination landscape. We identified a large and evolutionarily conserved X-linked recombination desert constituting 30% of the chromosome. Recombination-aware phylogenomic analyses from 94 species revealed that the X-linked recombination desert is an ancient and recurrent barrier to gene flow and retains the species history when introgression dominates genome-wide ancestry. The functional basis for this supergene is manifold, enriched with genes that influence sex chromosome silencing and reproduction traits. Because the locus underpins reproductive isolation across ordinal lineages, it may represent a reliable marker for resolving challenging relationships across the mammalian phylogeny.

細胞遺伝子工学
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