ケンブリッジシャーにあるウェルカム・サンガー研究所の入り口付近で、ポスドク研究員のウィトルド・モレクがレンガと火打ち石の壁のそばにひざまずき、地衣類を封筒にこすり落としている。その地衣類の中には、肉眼では見えないが、クマムシがいる。クマムシは時に「水のクマ」と呼ばれる微小動物で、宇宙の真空、沸騰する熱、極度の寒さ、人間のDNAを粉砕する放射線に耐える能力で有名である。
モレクは、7万種のゲノム配列を解読することを目指す、マーク・ブラクスター教授が率いる野心的なプロジェクト、Tree of Lifeプログラムのために標本を収集している。このプログラムは、世界的なアース・バイオゲノム・プロジェクトの一部であり、すでに週に48のゲノムを配列決定している。これは、ブラクスターが最初の25年のキャリア全体で配列決定した18のゲノムから驚くべき加速である。
「知れば知るほど、より多くの疑問が湧いてきます。これは終わりのない物語です」とモレクはガーディアン紙に語った。
なぜクマムシなのか
クマムシはガーディアン紙主催の2025年度「今年の無脊椎動物」コンテストで優勝し、ブラクスターのチームは公共参加プロジェクトとして優勝者のゲノム配列を提供することを提案した。しかしクマムシは単なる目玉商品ではない。そのゲノムはヒトゲノムの約30分の1の大きさであり、その驚くべき生存能力の遺伝的設計図を含んでいる。
「これらの小さな生物のゲノムの奥には、脱石油経済へ移行するにつれて非常に価値が高まると考えられるバイオテクノロジー応用が隠されています」とブラクスターは語った。
クマムシの遺伝学を理解することで、冷蔵が不要なワクチン、干ばつに強い作物、または宇宙飛行士のための放射線シールドが実現する可能性がある。クマムシは乾眠と呼ばれる状態に入り、パリパリの樽状に乾燥し、25分以内に水を得て生き返ることができる。クマムシの種によっては5億5000万年の進化の隔たりがあり、これはヒトと魚類の差よりも長い。
配列解読の課題
1匹のクマムシが持つDNAはわずか200～500ピコグラムである。従来の方法では、1000個体を集めてようやく十分な遺伝物質を得ることができたが、これは希少種には不可能だった。Tree of Lifeチームは、ピコグラム入力マルチモーダルシーケンシングと呼ばれる新しいプロトコルを開発し、200マイクロメートルのクマムシを手作業で破壊し、PCRを使用して1個体からDNA断片を増幅させている。
高品質のクマムシゲノム4種がすでに公開データベースにある。モレクはさらに14種を研究しており、冷凍庫では約50種のクマムシが配列解読を待っている。これまでに彼は英国リストにある50種のクマムシのうち約20種を収集している。
動物の95パーセント
無脊椎動物は地球上の動物種の約95パーセント、約130万種を占める。2018年に開始されたアース・バイオゲノム・プロジェクトは、約10年間で名前のついた真核生物180万種すべてのゲノム配列を解読することを目指しており、推定費用は47億ドルである。
「この地球上の生命のほとんどはクマムシのように小さいため、このゲノム配列決定への新しいアプローチは、あらゆる生命の配列決定への扉を開くことを約束します」とブラクスターは語った。
緊急性は生物多様性の危機によってもたらされている。2050年までに最大50パーセントの種が絶滅する可能性がある。ゲノム配列決定は生命のデジタルライブラリを創り出し、今世紀を生き残れないかもしれない種の遺伝情報を保存する。
2026年度「今年の無脊椎動物」コンテストの優勝者は8月17日に発表される。何が優勝しようとも、ブラクスターのチームは配列解読の準備を整えている。
雅子 訳