게놈 연구에 의하여 사람에 이르는 유전자 진화는 어디까지 알고 있나. (2)

게놈 연구에 의하여

사람에 이르는 유전자 진화는 어디까지 알고 있나. (2)

 

 

 

신규 기능획득에 의한 유전자진화의 예

 

신규기능획득에 의한 유전자진화의 예로서 면역계의 진화가 유명하다. 사람을 포함한 영장류에서 연구되고 있는 것에 MHC(주요조직적합성항원) 유전자나 면역 구로브린(menekiguroburin=면역 구로브린이란 이물이 체내에 들어갔을 때 배제하도록 작용하는 항체의기능을 가진 단백질을 말한다.)항체유전자의 예가 있다.

이것들은 획득면역반응에 필수로 분해한 외래 이물을 제거하는 역할이나 외래 이물에 결합하여 무해화하는 역할을 가지는 것이다.

 

이들 유전자에서 외래 이물을 의식하는 영역의 진화를 조사해보면 종내(種內), 종간(種間)을 불문하고 매우 많은 변이가 생물집단 내에 축적되고 있는 것을 알고 있다.

다시 이러한 변이를 낳게 하는 염기의 돌연변이는 아미노산을 변화시키는 변이(비동의치환이라 한다.)에 극단으로 치우쳐 있다는 것을 알았다. 이것은 단백질의 변화를 일으키는 변이가 진화의 도상에서 적극적으로 선택되었다는 것을 나타내고 이처럼 현상을 정도태화 혹은 다윈형의 도태진화가 일어났다고 말한다. 이것은 기사(진화학의 금자탑 <진화론> DNA시대의 모순을 해소하는 설이란)(https://gendai.ismedia.jp/articles/-/89241)에서 설명한 중립진화와는 다르다.

다시 감염성의 박테리아가 만들어내는 단백질분해효소가 공격의 표적으로 하는 항체분자의 힌지(hinge/경첩)라는 영역에서도 항원인식부위와 동양으로 정 도태진화하고 있음을 알았다.

 

이처럼 면역계에서는 외래의 적과의 응수의 결과, 집단 중에 조금이라도 많은 변이가 있는 쪽이 생존에 유리한 상황이 있고 항상 정도태진화가 계속하여 일어나는 것이다.

영장류의 진화과정에서 새로운 환경에서는 항상 새로운 감염성인 외적과 싸우지 않으면 인되고 획득면역계의 끊이지 않는 진화는 사람에게로의 진화를 지탱해온 게놈 진화의 일예라 할 수 있을 것이다.

 

생물의 생존에 빠질 수 없는 색각에도 영향

 

면역계 이외의 예도 들어보자. 식물획득에 관한 기능은 생물의 생존에 있어서 가장 중요한 기능의 하나이다. 수상생활에서 주로 과실을 먹는 영장류로서 색각은 매우 중요한 기능이다.

영장류 이외의 대개의 포유류나 원원(原猿)에게는 광수용체의 옵신(opsin)유전자가 X염색체와 상염색체로 각각 하나씩밖에 없으므로 적과 청의 2색의 색각을 가지게 된다.

이에 대해서 사람이나 구세계 원(猿)에는 이 X염색체 상의 적옵신유전자가 중복한 후에 한 쪽의 옵신에 아미노산의 치환이 일어나서 녹옵신이 생긴 때문에 적과 녹을 따로따로 인식할 수 있도록 되어서 삼색시가 되도록 되어있다. 이것도 식물획득에 역활할 수 있음에 따른 정도태진화의 예일 것이다.

 

언어능력의 진화도 사람화에 있어서 중요한 측면일 것이다. 이 언어능력에 관한 유전자진화로서 근년 주목을 받고 있는 것이 FOXP2유전자이다. 다른 영장류와 비교해 보면 사람에게만 2개의 아미노산 치환이 생기고 있고 게다가 이것이 정의 도태를 받아서 진화했을 가능성이 있음이 나타나 있다.

이 유전자는 음성이나 언어능력에 필요하다는 것을 알고 있어서 이 2개의 아미노산 치환에 의한 진화가 사람의 음성. 언어능력의 진화에 적어도 어느 정도 부분적으로 기여하고 있는 것이 아닌가 하는 설이 나오고 있다.

그러나 아직 그 메커니즘을 알고 있지 않고 FOXP2가 참으로 인류의 언어능력진화를 촉진하였는지 어떤지 하는 결론은 아직 앞의 일일 것이다.(계속됨)

일본어원문=ゲノム研究によって、ヒトに至る遺伝子進化はどこまでわかったのか？

출처=https://news.yahoo.co.jp/articles/1db4998c7476b20d9