12.10: 致死性対立遺伝子

アグーチ:致命的な対立遺伝子

ルシアン・キュエノは、1905年にマウスの毛色の遺伝を研究しているときに、致死的な対立遺伝子を発見しました。アグーチ遺伝子は、マウスの被毛の色に関与しています。この遺伝子は、哺乳類のメラニン分布に関与するアグーチシグナル伝達タンパク質をコードしています。野生型の対立遺伝子はマウスで灰褐色の毛色を生じさせ、変異型対立遺伝子は黄色の毛色を生じさせます。毛色に加えて、アグーチ遺伝子は、肥満と腫瘍の早期発症を特徴とするイエローマウス肥満症候群に関連しています。

育種実験では、キュエノは2匹の黄色いマウスを交配させ、2匹の子孫が黄色で、1匹が灰色であることを観察しました。この子孫は、モノハイブリッド交配から予想される3:1の表現型比を決して示さなかった。それどころか、黄色マウスと灰色マウスの表現型比が2:1であることが示されました。

1910年、W.E.キャッスルとC.C.リトルは、行方不明の黄色いネズミが胚の段階で死んでいることを示しました。胚は、内部細胞塊(ICM)と胚盤胞の外層である栄養外胚葉の両方の分化に影響を与えるホモ接合状態である2つの劣性変異対立遺伝子を持っていました。

ヒトにおける致死的な対立遺伝子

いくつかの劣性致死対立遺伝子は、ヒトに遺伝性疾患を引き起こします。例えば、軟骨無形成症は、骨の発達に影響を及ぼし、短肢小人症を引き起こす遺伝性疾患です。これは優性対立遺伝子によって引き起こされ、変異した対立遺伝子の単一のコピーが存在することが障害を引き起こすことを意味します。しかし、同じ対立遺伝子がホモ接合体の形で存在する場合、それは致死的になり、胚発生中に死に至ります。この病気は優性対立遺伝子によって引き起こされますが、致死率は劣性です。したがって、それは劣性致死対立遺伝子と呼ばれます。

同様に、優性致死対立遺伝子もヒトに遺伝性疾患を引き起こす可能性があります。このような致死的な対立遺伝子は、単一のコピーに存在していても死に至ります。ほとんどの場合、これらの対立遺伝子は生物の早期死を引き起こすため、集団内で見つけるのが困難です。優性で致死的な対立遺伝子の例は、致命的な神経障害であるハンチントン病です。この病気の発症は遅いため、ヘテロ接合体は出生後も生き残ることができます。その人が生殖年齢まで生き残った場合、遺伝子は子孫に受け継がれます。このようにして、対立遺伝子は集団内に残ります。