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　「ミトコンドリア」は、ほぼ全ての真核生物の細胞に含まれる細胞小器官である。真核生物は動物、植物、菌類、原生生物など、身体を構成する細胞の中に細胞核と呼ばれる細胞小器官を有する生物のこと。つまりほとんどの地球内生命体はミトコンドリアなしでは生きていけない体となっている。

　だがこのほど、ありえないとされていたミトコンドリアなしで生きる微生物が発見されたという。

　ミトコンドリアは真核生物の細胞（真核細胞）の中にある発電所のようなものである。真核細胞は細胞核と細胞小器官を備えている。中でもミトコンドリアは特に有名だろう。

　「ミトコンドリアは真核細胞には必須の要素で、その証であると考えられてきました」と発見者であるカナダ、ブリティッシュコロンビア大学の進化生物学者アンナ・カルンコウスカ氏は説明する。

　ミトコンドリアは独自のDNAを有しているため、かつては独立した細菌だったが、太古の時代に原始的な細胞に飲み込まれ、今日あるような複雑な生命へ進化したと考えられている。

ミトコンドリアを持たない真核細胞の発見に挑み続けた科学者たち

　これまで何十年もミトコンドリアを持たない真核細胞が探し求められてきた。そして、そうしたものが発見されたと考えられていたこともあった。その一例がランブル鞭毛虫という人間の腸に寄生して下痢を起こす原生動物だ。


ランブル鞭毛虫

　これは細胞核はあるが、一見ミトコンドリアを獲得していないようであるため、生きた化石のような生物とみなされていた。しかし、その後の研究で実際にはミトコンドリアが存在することが明らかにされている。

　「そこにミトコンドリアの残骸のようなものがあることが分かっています」というカルンコウスカ氏によれば、ミトコンドリアにはエネルギーを作り出す以外の大切な働きがあるのだという。

　その大切な働きとは、特定のタンパク質のために鉄硫黄クラスターを組み上げることだ。これはミトコンドリアの真の役割であると考えられている。そのため、ある細菌が変わった方法で自分にエネルギーを作り、人間が持つミトコンドリアとは違う限られた形の器官しか有していなかったとしても、それはやはりミトコンドリアを利用しているのだ。

チンチラの腸内細菌からまさかのミトコンドリアいらずを発見

　カルンコウスカ氏がチンチラから単離したある腸内細菌で発見されるだろうと予測していたのも、こうした類の退化したミトコンドリアだった。しかし、そのゲノムの配列を解析したところ、それがミトコンドリア・タンパク質を作り出した痕跡は一切見つからなかった。理論的にはその細胞が生きれるはずがなく、存在するはずもないものであった。

　研究から、この細胞がミトコンドリアに頼って鉄硫黄クラスターを作る代わりに、別のメカニズムを利用していることが明らかとなった。どうやら、それはバクテリアから鉄硫黄クラスターを得ているようなのだ。



　カナダ、ダルハウジー大学の生化学者マイケル・グレイ氏によれば、これは圧倒的な事例であり、退化したミトコンドリアすら持たない真核細胞の発見は前代未聞であるそうだ。

　その一方で、今回の発見はミトコンドリアの獲得が重要であり、真核細胞の進化において決定的な出来事であろう事実を否定するものではないとも付け加える。なぜなら、この生物の祖先がかつてミトコンドリアを有していたが、それに頼らない鉄硫黄クラスター作成システムを獲得したのちに失われたであろうことは明白に思えるからだ。



　この見解にはイギリス、エクセター大学のマーク・ファン・デル・ギーゼン氏も、「真核細胞の進化におけるミッシングリンクではないでしょう」と同意する。そう話す彼だが、この事例が生物が有する柔軟性の好例であることは認めている。

　「それは酸素のない環境に生息しており、そのため人間の細胞が生きるために必要とするいくつもの生化学システムを捨て去ったのでしょう。どの教科書にも真核細胞の基本的特徴として記載されている器官を失うようなやり方で適応したのですから、実にすごいことです。生命は生きるうえで極めてクリエイティブであるという証拠です」

via:npr.・translated & edited by hiroching

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