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p53遺伝子は細胞のがん化を抑制する重要な遺伝子で、DNA修復やアポトーシスを制御する。しかし、トランスポゾンやレトロウイルスのような因子がp53遺伝子に挿入されると、その機能が破壊され、がん化につながる可能性がある。一方、内在性レトロウイルス(ERV)の一部はp53の結合サイトとなり、細胞ストレス時にp53がERVからの転写を誘導し、レトロウイルスRNAを排出することで、抗ウイルス機構として機能している可能性も示唆されている。
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p53遺伝子
紫色の花のアサガオ
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アサガオの紫色の花は、色素自体が紫色なのではなく、青い色素を持つ花弁のpH調節機能が欠損していることが原因です。通常のアサガオは開花に伴いpHが上昇し青くなりますが、紫色のアサガオはpH調節遺伝子の欠損により、青でも赤でもない中間の紫色で安定しています。この遺伝子欠損はトランスポゾンによる変異が原因です。つまり、紫色のアサガオは環境によって紫色になったと言えるでしょう。では、赤いアサガオは更にpHが低いことが原因なのでしょうか？それは次回の考察となります。
色鮮やかなアサガオの秘密に迫る
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アサガオはpH変化でペオニジンが青くなるため、理論的には青い花しか咲かないはずだが、実際は多彩な色の花が存在する。その理由はトランスポゾンによる突然変異にある。トランスポゾンの活発な動きは突然変異を誘発し、色素合成に関わる遺伝子に変化が生じることで、本来の青色とは異なる色合いの花が生まれる。色あせたアサガオもこの突然変異の一例である。
赤いブドウの色素
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ブドウの色は、プロアントシアニジンと呼ばれるポリフェノール色素による違いが原因と推測される。赤いブドウはプロアントシアニジンを合成する遺伝子が活性化されているが、白いブドウでは特定の遺伝子が抑制されているため、赤い色素が合成できない。
同様に、黒大豆と黄大豆の色素の違いも、プロアントシアニジン合成の遺伝子発現の違いによる可能性がある。黒大豆の黒い色はプロアントシアニジンによるものだが、黄大豆ではこの色素合成に関わる酵素が一部失われたために、黒い色素が合成できなくなったと考えられる。
この仮説を検証するための実験には、遺伝子を操作した植物を使用することが考えられる。
第58回朝顔展@京都府立植物園
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京都府立植物園で開催された「第58回朝顔展」を筆者が今年も訪問。例年より早い時期に、多様な「変化朝顔」が咲き誇る様子が写真と共に紹介されています。特に、植物園職員によるトランスポゾンなど遺伝学的な解説が印象深く、朝顔が作物学（サツマイモの品種改良に貢献）、薬学、遺伝学といった幅広い分野で、学術的に極めて重要な植物であることを改めて感じさせられる内容です。その多面的な魅力と価値を伝える記事となっています。
植物にとって大事な大半のことはアサガオが教えてくれる
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アサガオの多様な花の形は、ゲノム内を移動する「トランスポゾン」の影響と考えられる。トランスポゾンは遺伝子配列に挿入され、重要な遺伝子の機能を破壊することで、花の形質に変化をもたらす。例えば、丸い花の形成に重要な遺伝子にトランスポゾンが入り込むと、花の形は丸ではなくなる。アサガオは変異が多く、様々な遺伝子が変化するため、植物にとって重要な遺伝子を発見できる可能性を秘めている。夏休みのアサガオの観察は、生命の謎を解き明かす第一歩となるかもしれない。
第57回朝顔展@京都府立植物園二日目
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京都府立植物園の朝顔展に2日連続で訪れ、変化朝顔の美しさに感動した。特に「青斑入抱芋葉紫牡丹（せきはんいりかかえいもばむらさきぼたん）」は見事な青斑と花弁化した雄しべが美しく、歴代2位の美しさだった。1位は父の育てた切咲牡丹。朝顔は一日花で、トランスポゾンによる変異が起こりやすいため、毎日変化があり目が離せない。珍しい形状の朝顔にも出会えたが、それは次回の記事で紹介する。
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