科学者が194歳のゾウガメ「ジョナサン」のゲノムを解析、長寿の秘密を解明

科学者たちは、推定194歳のアルダブラゾウガメ「ジョナサン（Jonathan）」のゲノムシーケンシングを完了した。同個体は世界最高齢の陸生動物として知られており、その並外れた寿命の遺伝的・後成的手がかりを探ることが目的である。ベンジャミン・ベイスビル（Benjamin Vaisvil）らによる研究で、ジョナサンが既知の複数の老化経路に関連する遺伝子変異を保有していることが明らかになった。アルダブラゾウガメは長寿で知られるが、ジョナサンの年齢は同種の典型的な上限より約100年上回っている。

初期の分析では、この上限は93.68歳とされていた。ジョナサンは南大西洋のセントヘレナ島に暮らしている。

研究チームはジョナサンを、36歳の飼育下アルダブラゾウガメ「タンク（Tank）」と比較し、タンクのDNAを基にリファレンスゲノムを構築した。ジョナサンのDNA採取には慎重な配慮が必要だった。その健康とセントヘレナにおける象徴的な地位への懸念から、採血は許可されなかった。研究者らは代わりに頬部スワブと唾液を採取し、食べ物で口を開かせた。

ジョナサンのゲノムの独自性

ジョナサンのゲノムは、DNA修復、テロメア維持、インスリン調節、ミトコンドリア機能、がんに関連する変異を保有していると研究チームは報告している。研究者らは、ジョナサンにおいて正の選択の兆候を示す770個の遺伝子を特定した。これらの遺伝子は主にDNA修復、ミトコンドリア機能、インスリン調節、酸化ストレス応答、心筋収縮などの分野に集中している。ジョナサンは、以前に研究されたガラパゴスゾウガメ「ロンサム・ジョージ（Lonesome George）」と、DNA修復、テロメア機能、インスリン調節、ミトコンドリア機能に関連する複数の遺伝子変異を共有している。

さらに、ジョナサンのみに見られる287個の遺伝子変異を有しており、これにはDNA修復遺伝子とテロメラーゼ関連遺伝子が含まれる。

ジョナサンはいくつかの遺伝子の追加コピーも保有している。そのうちの1つであるLAMTOR4はmTOR経路の調節を助け、論文ではヒトの長寿において重要な役割を果たすと説明されている。彼のパーフォリン遺伝子のコピー数は10個であるのに対し、ロンサム・ジョージは7個だった。パーフォリンは免疫細胞が標的細胞を殺すために用いるもので、著者らは追加コピーが老化細胞やがん細胞に対する監視を強化する可能性があると述べている。

メチル化エントロピーと長寿の関連

ベイスビルらはまた、ジョナサンのメチローム、すなわちゲノム全体のメチル化状態を調べた。メチル化とは、微小なメチル基化学マーカーがDNAに付加される現象で、遺伝子発現に影響を与える。メチル化エントロピーは老化の指標となる。時間の経過とともにメチル化パターンのランダムな変化が蓄積し、メチル化エントロピーの増加をもたらす。解析の結果、ミトコンドリア機能、RNA処理、ゲノム修復に関連する特定の遺伝子プロモーターにおいて、ジョナサンのメチル化エントロピーが低いことが示された。研究者らは、観察された低メチル化エントロピー領域について、「これらの経路における遺伝子の高忠実度転写が長寿種にとって極めて重要であることを示唆している」と指摘している。

研究チームはジョナサンを、5歳の若齢個体から高齢の成体まで、年齢の異なる4頭のアルダブラゾウガメと比較した。若齢個体と比較して、ジョナサンの全体的なメチル化レベルは低かった。研究者らは結論を慎重に表現し、これらの発見が高忠実度遺伝子転写の長寿における役割を「示唆」するものであり、それを証明するものではないとしている。本研究は『Science Advances』誌で最初に発表された。

ジョナサンのゲノム研究が長寿研究に与える示唆

ジョナサンのゲノム研究は、特に老化に関連する遺伝子変異とメチル化パターンにおいて、長寿の潜在的な遺伝的メカニズムを明らかにした。これらの発見はアルダブラゾウガメの理解を深めるだけでなく、他種の長寿研究にも重要な手がかりを提供する可能性がある。研究は遺伝子発現の高忠実性が長寿において果たす潜在的役割を強調しており、これは今後の老化研究と健康長寿の探求において重要な意義を持つ。