デンキウナギの奇妙な遺伝的影響を解明する

デンキウナギは近くの生物の遺伝学を自然に変えることができるということは以前に発見されていた 名古屋大学 研究者らは、遺伝子変化における自然電気の役割を強調しています。

デンキウナギは地球上で最大のエネルギーを生み出す生き物です。 最大 860 ボルトを放出でき、マシンに電力を供給するのに十分です。 最近の研究で、日本の名古屋大学の研究グループは、デンキウナギが稚魚の幼生を遺伝子改変するのに十分な電力を放出できることを発見した。 彼らは研究結果を科学雑誌に発表しました PeerJ – 生命と環境。

エレクトロポレーションによる自然の理解

研究者の発見は、遺伝子導入技術であるエレクトロポレーションについての我々の知識をさらに深めるものである。 エレクトロポレーションでは、電場を使用して細胞膜に一時的な孔を作成します。 これにより、分子が可能になります。 DNA あるいはタンパク質が標的細胞に入ります。

研究者らは、地球上で最大のエネルギー生産生物であるデンキウナギが、小さな魚の幼生を遺伝子改変するのに十分な電力を放出できることを発見した。 クレジット: 榊 慎太郎

研究グループのリーダーは、名古屋大学の本渡英一教授と飯田篤助教。 彼らは、川に電気が流れると、近くの生物の細胞に影響を与える可能性があると信じていました。 細胞は、環境 DNA として知られる DNA の断片を水中に取り込むことができます。 これをテストするために、研究室の小魚を、光の中で光るマーカーを備えた DNA 溶液にさらし、ゼブラフィッシュが DNA を取り込むかどうかを確認しました。 そこでデンキウナギを導入し、餌台に噛みついて放電させた。

デンキウナギ: 遺伝子変化の自然な推進力

井田氏によると、エレクトロポレーションは通常、研究室でのみ存在するプロセスであると考えられていますが、彼は確信していませんでした。 「エレクトロポレーションは自然界でも起こるかもしれないと思いました」と彼は言いました。 「アマゾン川のデンキウナギがエネルギー源となり、周囲に生息する生物がレシピエント細胞となり、水中に放出された環境DNA断片が外来遺伝子となって生物の遺伝子組み換えを引き起こす可能性があることに気づきました。 」 放電による周囲の生命。

ゼブラフィッシュの幼生（緑色で表示）のDNAは、ウナギが発する電気によって改変されました。 (ゼブラフィッシュ画像と強調表示された GFP 画像がオーバーレイされます)。 クレジット: 榊 慎太郎

研究者らは、幼虫の 5% に遺伝子導入を示す兆候があることを発見しました。 「これは、エレクトロポレーションで通常使用される機械と比較して、電気ウナギのパルス形状が異なり、電圧が不安定であったにもかかわらず、デンキウナギからの放電が細胞への遺伝子導入を促進したことを示唆しています」と井田氏は述べた。 「デンキウナギやその他の電気を発生する生物は、自然界の遺伝子組み換えに影響を与える可能性があります。」

他の研究では、線虫や土壌細菌に影響を与える雷など、自然界でも同様の現象が観察されています。 井田氏は、生体内の電場研究の可能性にとても興奮しています。 彼は、これらの影響は従来の常識の理解を超えていると信じています。 「このような『予期せぬ』『常識にとらわれない』アイデアに基づいて新しい生物学的現象を発見する試みは、生物の複雑さについて世界を啓発し、将来のブレークスルーにつながると私は信じています。」と彼は言いました。

ゼブラフィッシュの幼生と DNA 溶液を小さな容器に入れ、実験者が餌を食べるとデンキウナギが電気パルスを生成する水槽内に置きました。 クレジット: 榊 慎太郎

参考文献：「デンキウナギからの電気器官の放出は、実験室条件下での成体幼虫への DNA 形質転換を促進する」、榊晋太郎 1、伊藤良 1、阿部秀樹 1、木下正人 2、本渡栄一 1、飯田篤、2023 年 12 月 4 日、 PeerJ – 生命と環境。
DOI: 10.7717/peerj.16596