特定の遺伝子の分子進化について，解析の流れなど参考になる文献のメモ．
筑波大学の守野先生の論文ですね．
リファレンス
Dynamic evolutionary history of spiralian‐specific TALE homeobox genes in mollusks. Development.
Morino, Y. (2022). Growth & Differentiation, 64(4), 198-209.
https://doi.org/10.1111/dgd.12779
要旨
Homeobox genes play essential roles in the early development of many animals. Although the repertoire of most homeobox genes, including three amino acid loop extension (TALE)-type homeobox genes, is conserved in animals, spiralian-TALE (SPILE) genes are a notable exception. In this study, SPILE genes were extracted from the genomic data of 22 mollusk species and classified into four clades (-A/C, -B, -D, and -E) to determine which SPILE genes exhibit dynamic repertoire changes. While SPILE-D and -E duplications were rarely observed, SPILE-B duplication was observed in the bivalve lineage and SPILE-A/C duplication was observed in multiple clades. Conversely, most or all SPILE genes were lost in cephalopods and in some gastropod lineages. SPILE gene expression patterns were also analyzed in multiple mollusk species using publicly available RNA-seq data. The majority of SPILE genes examined, particularly those in the A/C- and B-clades, were specifically expressed during early development, suggesting that most SPILE genes exert specific roles in early development. This comprehensive cataloging and characterization revealed a dynamic evolutionary history, including SPILE-A/C and -B gene duplications and the loss of SPILE genes in several lineages. Furthermore, this study provides a useful resource for studying the molecular mechanism of spiralian early development and the evolution of young and lineage-specific transcription factors.
コメント
SPILE (spiralian-TALE) は螺旋卵割動物において急速に進化し，割球の運命決定に関与すると考えられる重要な転写因子である．SPILE遺伝子の重複や消失，機能の変化は頻繁に起こってきたと考えられるが，その研究は一部の種に限られていた．またSPILE遺伝子は4つのクレードに分けられるが，各クレードで重複がどの程度起こっているのか，進化のパターンはどのクレードでも同じなのかといった進化過程はわかっていなかった．
この論文では，公開されている軟体動物のゲノムやトランスクリプトームのデータを利用して様々な種でSPILE遺伝子の各クレードでどの程度重複が見られるのかなどを包括的に調べている．結果としては，SPILE-Bは二枚貝類で特異的に重複している，頭足類と腹足類の一部の系統ではSPILE遺伝子が失われているなど，非常に興味深い傾向が見られている．初期発生で重要な遺伝子なのに，螺旋卵割をする腹足類の一部でもロストしているのはかなり不思議．また多板綱などの情報はまだ少ないので，今後さらに情報が増えるとさらに知見も増えるのかなぁというところ．
分子進化の研究の流れとしてはとてもわかりやすく，ストーリーもシンプル．とても参考になる論文で，勉強になった．
