テーマ 27突然変異により遺伝情報が変化します

人類の進化を測定するのに突然変異を使ってみましょう。

やぁ！ ミトコンドリア（mt）の制御領域のヌクレオチドの点突然変異は、ヒトの進化を調べるための時計として使われています。 ２つのグループが共通の祖先から分かれた後、それぞれのグループで異なる突然変異を蓄積します。突然変異の数は、その2つのグル―プが別れてから経った時間の長さに比例します。 [共通の霊長類の祖先] [ミトコンドリアゲノム] [現代人] [チンパンジー] [MT制御領域] mt のコントロール領域の379ヌクレオチドからなる部分で、ヒトとチンパンジーでいくつのヌクレオチドに違いがあるでしょうか？ [違うヌクレオチドをクリックして、背景色をつけてください。] 25 違います。違いの合計は各行に現われる異なる突然変異の合計です。 31 違います。違いの合計は各行に現われる異なる突然変異の合計です。 56 正解です。 87 違います。 ヒトとチンパンジーが共通の祖先から別れてから56個の突然変異がmtのコントロール領域の部分に蓄積されていました。 [56個の突然変異] さて、この木のヒトの枝にもっと近づいてみてみましょう。2人の生きている（現代の）ヒトの間でのmt制御領域のこの部分を比べてみます。 このコントロール領域の379ヌクレオチドからなる部分で、ヌクレオチドの違いはいくつできましたか？ [違うヌクレオチドをクリックして、背景色をつけてください。] 3 違います。違いの合計は各行に現われる異なる突然変異の合計です。 4 違います。違いの合計は各行に現われる異なる突然変異の合計です。 7 正解です。 10 違います。 実際、7個というのが、世界中の集団から任意に選んだ2人のヒトの間で見られる、この領域での突然変異の数の平均です。この違いの数は、約15万年と同等と見積もられます。ですので、ミトコンドリアDNAの解析からは、全ての現存する（現代の）ヒトは、約15万年前に生きていた共通の祖先を持つと推定されます。 [7個の突然変異=15万年] 1856年にドイツのネアンデル渓谷で最初に発見されて以来、ネアンデルタール人の大量の骨は、一般の人々と同じく、科学者たちをも魅了してきました。ネアンデルタール人はヒトという属（Homo属）の祖先のひとつで、約30万年前から、3万年前に絶滅するまでヨーロッパに住んでいました。 明らかに、ある期間、ネアンデルタール人は、現代人（Homo sapiens）の直接の祖先であるクロマニヨン人とヨーロッパで生活圏を共有していました。 [ネアンデルタール人の遺跡] [ネアンデル渓谷、ドイツ] [ネアンデルタール人/クロマニヨン人が重なり合うところ] ネアンデルタール人は現代ヨーロッパ人の直接の祖先なのか、あるいは、ヒトの進化の“袋小路”だったのかについて長く議論されてきました。ネアンデルタール人を現代人の祖先として示しているのはどちらの図ですか？ [ネアンデルタール人][現代人] どちらでもありません。 違います。 A 違います。 B 正解です。 両方 違います。 1997年、ミュンヘン大学のスヴァンテ・ペーボのグループは、ネアンデルタール人の骨から抽出したミトコンドリア（mt）DNAの解析によって、この論争にケリをつけました。 [スヴァンテ・ペーボ博士] 右の図は、mt制御領域をネアンデルタール人と現代人の間で比べた配列を並べたものです。この379ヌクレオチドの領域に、いくつ突然変異による違いがありますか？ [違うヌクレオチドをクリックして、背景色をつけてください。] 5 違います。 8 違います。 19 違います。 28 正解です。 先に説明したように、もし7個の突然変異がミトコンドリアの時計で15万年に相当するとしたら、28個の突然変異は、何年前に当たるでしょうか？ 5万年 違います。 30万年 違います。 60万年 正解です。 90万年 違います。 ネアンデルタール人と現代人の関係について示した2つの図のうち、どちらがスヴァンテ・ペーボのデータと一致しますか？現代人は共通の祖先から15万年前に分岐したことを思い出してください。 どちらでもありません。 違います。 A 違います。 B 正解です。 両方です。 違います。 ネアンデルタール人と現代人は、全ての現代人の共通の祖先との分岐より前の45万年前に別れました。ですから、ネアンデルタールが現代人のどれかのグループと特に近い関係にあるとは考えにくいのです。mt DNA の解析から、ネアンデルタール人はヒトの進化の木とは別の枝に乗っていることが分かりました[訳注：ネアンデルタール人のゲノム解析では、現代人とネアンデルタール人の交雑の証拠がみいます]。 [共通の霊長類の祖先] [共通の祖先] [現代人] [ネアンデルタール人] [28個の変異=60万年] [7個の変異=15万年]