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ライスは、進化よりも早く寒さに適応する驚きの能力を明らかにします

1800年代初頭、「獲得したキャラクターの理論」は、進化の最も広く受け入れられている説明でした。簡単に言えば、理論は、生物が生涯にわたって発達した特性、使用、不使用、または環境の影響を通して、その子孫によって継承される可能性があると述べた。フランスの自然主義者 ジャン・バプティスト・ラマルク 1809年の2つの法律でこのアイデアを正式にし、半世紀後まで比類のないままでした。 1859年、チャールズダーウィンは自然選択を提案しました。自然選択は、バリエーションが両親から子孫に渡され、有害なものが滅びながら恩恵を受ける変化が生き残ると述べました。 2つのアイデアは、2つの主要な科学的発展がLamarckの見解に挑戦するまで、短いと共存しました。1つ目は、ドイツの進化生物学者のオーガスト・ワイズマンのデモンストレーションであり、5世代以上にわたってマウスの尾を継続的に切った後でも、子孫にこの獲得した特性の相続はなかったということでした。 2つ目は、グレゴール・ジョハン・メンデルの作品の再発見でした。彼は、継承が両親から子孫に変わらない安定した粒子状ユニット（現在は遺伝子と呼ばれる）によって支配されていることを示しました。長い間、Lamarckのアイデアは忘れられていました。あなたがそれを持っているなら、それを表現してください1956年、カナダの植物遺伝学者ロイヤルアレクサンダーブリンクは、トウモロコシで奇妙なことに気づきました。豊かで紫色の色の核のために遺伝子のコピーが2つあるにもかかわらず、一部の植物は弱い顔料のみを生成しました。さらに興味深いことに、彼らの子孫は、同じ遺伝子を運んでいるにもかかわらず、色素沈着が弱いことを示しました。これは、DNA以外の何かが特性に影響を与えていること、そしてこの神秘的な影響を示唆しています 遺伝的でした。科学者はすぐに遺伝子を持つだけでは不十分であることに気づきました。それも表現する必要があります。つまり、その情報はタンパク質を作るために使用する必要があります。この表現はさまざまな方法で規制されています。 1つの重要な方法には、DNAに追加された小さな化学タグが含まれ、細胞が遺伝子をオンまたはオフにするかどうかを決定するのに役立ちます。 DNA配列を変更せずにこの遺伝子調節のシステムは、エピジェネティクスと呼ばれます。1975年、科学者のアーサー・リッグスは、これらの化学タグ、または エピジェネティックマーク、継承することができます。これは、生物がDNA配列を変更することなく、遺伝子活性に関する指示を潜在的に渡すことができることを意味しました。 DNAを変異させるよりもこれらのマークを変更する方が簡単であるため、興味深い可能性が高まりました。環境トリガーが遺伝性エピジェネティックな変化を引き起こした場合、Lamarckは部分的に正しいかもしれません。少なくとも場合によっては、継承は環境の影響による可能性があります。 DNA自体を変更する必要はありませんでした。次の50年間で、散発的な報告は、これが事実であると述べているように見えましたが、自然の環境の手がかりが遺伝性のエピジェネティックな変化を誘発する可能性があることをしっかりと証明するほど説得力がありませんでした。Lamarckは償還されました5月22日に、ランドマーク調査が発表されました 細胞 初めて、米植物が寒冷気温に対する耐性を獲得できることを示しました エピジェネティックマークの変更 呼ばれる遺伝子について Act1。驚くべきことに、この変化は、通常の米植物を低温にさらすことによって誘発されました。さらに驚くべきことに、この変化は5世代にわたって遺伝性でした。ラマルクが2世紀以上前に提案したことは、実験室ではあるが、実際に起こる可能性があるという証拠です。研究の著者は、稲作植物を受けることで偉業を達成しました オリザ・サティバ 低温に、そして米がどれだけうまく適応したかを評価する方法として生産された種子の数と品質を使用します。彼らは、第2世代以降、種子の品質が向上し、重要なことに、その後の世代で改善が維持されたことを観察しました。その後、彼らは冷たい適応式米の総DNAを配列決定し、同一の条件下で成長したが冷たい曝露なしで成長した対照群と比較しました。彼らは複数の遺伝的違いを発見しましたが、耐性の向上を説明するものはありませんでした。彼らは次に、2つのグループ間の遺伝子発現の違いを調べ、その活性が変化した12の遺伝子を特定しました。これらの12の遺伝子が異なるレベルのタンパク質を生成した理由を理解するために、研究者はエピジェネティックマークを調査し、2つのグループ間で12,380以上の違いを発見しました。これらの変化の1つは、彼らが呼んだ遺伝子の近くでした Act1。興味深いことに Act1 また、発現が変化した12の遺伝子の1つでした。人生が耐えたものその後、チームはこのエピジェネティックな変化がどのように調節されたかを調査しました Act1。彼らは、植物の成長と発達に関与する遺伝子であるAct1が通常、米の高レベルで発現することを発見しました。しかし、風邪にさらされると、その発現はメチル基を添加することによりオフになります。メチル基は、タンパク質を生成しないように植物の細胞に指示するエピジェネティックなタグです。十分ではありません Act1、通常の米植物は寒さの中で生き残るのに苦労しています。しかし、冷たい適応植物は、このメチル信号を追加しませんでした。その結果、彼らは生産を続けました Act1 コールドストレスの下での発達をサポートしたタンパク質。これらのエピジェネティックマークはその後、子孫に引き継がれ、その後の世代も表現しました Act1 寒い状態で生き残った。彼らが捨てられてから世紀かそこらで、進化に関するラマルクのアイデアは数回発掘されました - 主に批判のためです。おそらく、自然そのものが彼が完全に間違っていないこと、そして環境が実際に遺伝に影響を与える可能性があることを示すために介入しなければならなかったのは詩的です。冷たい米は、非常にまれに、継承が生涯のコードによって決定されるのではなく、その生命が耐えてきたことによって決定されることを時々示しています。Arun Panchapakesanは、チェンナイのエイズ研究教育センターの助教授です。 公開 - 2025年6月18日05:30 AM IST #ライスは進化よりも早く寒さに適応する驚きの能力を明らかにします