GMO Answers

質問

質問者 Robyn Flipse (ニュージャージー州、ブラッドリービーチ)

非近縁種間でも、自然にDNAの交換は起こるのでしょうか?

回答

特殊な状況においては、高等生物(植物)でも遺伝子の交換が起こり得ますし、実際に起こりました。これには、極めて密接な共生関係が係っています。多くの遺伝子研究によって、バクテリアの遺伝子がより高等な生物種に転移した可能性を示す例が、少数ですが見つかっています。しかながら、これらは進化という長い時間枠の中で起こる極めて稀な例に過ぎません。(日常的に遺伝物質の転移が起こるウイルス感染を除き)DNAの転移が起こる代表的な例としては、Agrobacterium tumefaciensが挙げられます。このバクテリアは、遺伝物質を日常的に植物へ転移させており、遺伝子組み換え(GM)作物の開発では、遺伝子を挿入するために用いられています。

高等生物では、この現象はDNAの取り込みという点だけではなく、その他の要因によっても制限を受けます。DNA細胞内に入り込んだとしても、機能する形でうまく細胞に融合しなければなりませんし(でなければそこに留まるだけ)、その細胞は生命体に留っている必要があります(腸内細胞は三日おきに置き換えられるのです)。また、世代間での伝播のためには、遺伝子は生殖細胞(卵子か精子)に組み込まれなければなりません。主な障壁、すなわち、1)生命体レベルでのDNAの取り込みが消化により阻まれる、2)細胞レベルではDNAが異物として認識され破壊される、そして、3)遺伝的に受け継がれ、遺伝子が伝播されなければならない、などがあるため、遺伝子の交換が起こることは、特殊な共生関係にない自由生活生物にとって極めて稀であり、それ程不思議ではありません。5億年ぐらい待つ気であれば、そのような予測不能で極めてまれな事例に巡り合えるかもしれません。

あなたが最も興味があるのは、恐らく、DNAが食品から哺乳類に転移するのか、という点ではないでしょうか。私は、食品から哺乳類にDNAが転移したというような例は全く知りません。あらゆる自然食品(砂糖や油のような高度加工品でないもの)には大量のDNAが含まれており、遺伝子組み換え(GM)作物が、従来型の作物や有機作物と異なる訳でもありません。これらの作物はすべてDNAを含んでおり、それらのDNAは他のDNAと変わりありませんし、そのような転移(が起こらないこと)についても、なんら違いはありません。

腸内のバクテリアや食物から哺乳類のゲノムに遺伝子の転移が起こったという記録は、現実的な時間枠(進化という長い時間枠でなく、観察できる時間枠)の中では、一切見当たりません。このことは、従来から繰り返して何度も調べられてきました。ただ、動物の細胞に、飼料由来のDNAの小さな断片(遺伝子の一部)が認められた例は確かにあります。GM(遺伝子組み換え)DNAをマーカーの一つとして使った場合には、GMと非GMのDNA断片の双方を見つけることが出来ます、これは、特に、より短い断片、あるいは、一つの細胞につき複数のコピーをもつ遺伝子からの断片(ミトコンドリアまたは葉緑体遺伝子)のいずれかを探すことで、見つかります。これらの断片は、決してゲノムに組込まれているわけではなく、単にDNAのかけらに過ぎません。この現象のある部分は、高等動物の免疫システムが正常に機能していることの証でもあるのです。

より高等な生物が、外部からのDNAによって自身のゲノムが日常的に侵されることのないように、強固な防護機能を発達させたことは、疑いありません。原生物は、突然変異を頻繁に誘発します。これらは明確に定義された生物種の一群と言うよりは、遺伝子の連なりのようなものです。一方、より高等な真生物は、明確に定義されています。真生物の中には、「ゾウ」や「イタチ」(ディズニー映画のクマのプーさんの中では、彼らはハチミツを吸って次々に姿を変える)も存在しますが、彼らは(共生関係が無ければ)他とは交わりませんし、現実的な時間枠では、食品や飼料の安全性に係るような周囲からの遺伝物質の取り込みは行いません(ハチミツを吸っても姿は変わりません)。

回答者 ダン・ゴールドスタイン

回答者

ダン・ゴールドスタイン

Dan Goldstein

モンサント社、メディカルサイエンス&アウトリーチ部門、シニアサイエンス・フェロー兼リード

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