最小ゲノムとは何ですか？

ゲノムは生命のコードであり、あらゆる生物を構築する分子設計図です。 細胞の核のDNAにコードされていることが判明したヒトゲノムには、約30億のアミノ酸塩基対と20,000〜25,000のタンパク質コード遺伝子があります。 これは後生動物では比較的典型的です。 ゲノムサイズは生物の複雑さに直接相関しませんが、特に多細胞生物と単細胞生物の間でゲノムの長さを比較する場合、抽象的に相関します。 寄生虫は、遺伝的合理化として知られるプロセスを経て、あらゆる多細胞生物の最小のゲノムを持っています。

いくつかの生物は、これまでに発見された最小のゲノムである本当に小さなゲノムを持っています。 2011年の時点で、オルガネラの外側で見つかった最小の報告されたゲノムは、トレンブラヤゲノムであり、これはわずか121の遺伝子を持ち、コナカイガラムシで見つかった細菌で見つかっています。 他の非常に小さなゲノムには C. rudiiとしても知られるCandidatus Carsonella rudiiは、わずか159,662塩基対で、約182の遺伝子を持っています。 この細菌は、ジャンピングプラントシラミと呼ばれる樹液を吸う昆虫に見られます。 共生生物、 C。rudiiは、 バクテリオームと呼ばれる昆虫内の特殊な器官に住んでいます。 それらは相互に有益な関係にあり、昆虫の体はバクテリアに栄養とシェルターを与え、バクテリアは昆虫のビタミンとアミノ酸を与えます。

2番目に小さい非ウイルスゲノムは、大西洋中央海Ridge周辺の大西洋底の熱水噴出孔に見られる好熱古細菌であるNanoarchaeum equitaansに見られます。 N. equitaansは非常に珍しい生物であり、実質的に他のすべての生物に見られる特定の代謝経路を欠いており、古細菌のドメインに独自の門が与えられています。 そのゲノムは490,885塩基対の長さです。 これは、あらゆる生物の最小のゲノムの1つです。 C. rudiiと同様に、 N。equitaansは別の生物、この場合は古細菌Ignicoccusの必須の共生生物であり、そこから多くの必須生体分子を取得します。

前述のすべての最小ゲノムのうち、ゲノムを保有する生物は別の生物の必須の共生生物でした。 しかし、自由生活生物の中で最小のゲノムは、ヒトなどの霊長類の気道および生殖器に見られるバクテリアMycoplasma genitaliumに見られます。 この細菌は、尿道の炎症を伴う2つの男性塗料の尿道標本から1980年に初めて分離されました。 2002年にC. rudiiが発見された中で最小のゲノムの中で最初のものと考えられていたM. gentaliumには、582,970塩基対と482のタンパク質コード遺伝子しかありません。 M. genitaliumは、生命を維持するために必要な最小限のゲノムを持つ細菌を作成しようとする最小ゲノムプロジェクトのモデルとして使用されています。