広報活動

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2016年6月24日

理化学研究所

天然ゴムのドラフトゲノムを解読

-天然ゴム遺伝子の93.7%以上を網羅-

ゴムノキからラテックスを採取している写真

ゴムノキからのラテックスの採取

自動車や航空機などのタイヤの原料として、交通社会を支える天然ゴム。天然ゴムを産み出すパラゴムノキは、現在、90%以上が東南アジアで栽培されていますが、原産地はブラジルのアマゾン川流域のジャングルです。ナイフでパラゴムノキの幹の皮を削ると、牛乳のような白い液体が出てきます。少し匂いがありベトベトしていて“ラテックス”と呼ばれています(図参照)。このラテックスを固めると天然ゴムができます。

加工しやすく、摩耗やショックを吸収するというゴム本来の優れた特性がある天然ゴムの需要は、産業の発展に伴い年々高まっています。ゲノム情報を解読することができれば、より科学的、効率的にパラゴムノキを育てることができます。また、ラテックスが作られるメカニズムが分かれば、よりよい特性を持つ天然ゴムを作ることが可能になります。

今回、理研の科学者を中心とした国際共同研究チームは、東南アジアで広く用いられているPRIM600という系統のパラゴムノキでゲノム解読を行いました。解読には二つの手法を組み合わせることにより、予想されるゲノムの大きさの155倍の情報量で解読を行いました。その結果、1.55Gb(ギガ塩基対、Gは10億)のドラフトゲノム配列を得ることに成功しました。次に、アノテーションと呼ばれる、ゲノム配列から遺伝子としての転写が推測される領域を導き出す操作を行ったところ、約84,000個の遺伝子が予測されました。これは、全体の93.7%以上の遺伝子情報を網羅しています。

続いて、遺伝子の転写開始部位を正確に決めることで、葉や茎に比べてラテックスは、天然ゴム関連の遺伝子が100倍以上発現していること、各組織で転写開始部位が変化する可能性を見出しました。さらに、ラテックス中のラバーパーティクル(球状の小分子)に含まれるタンパク質の遺伝子が、ゲノム上で同じ転写方向に並んだ遺伝子クラスタを形成していることを発見しました。病害抵抗性の遺伝子も、ゲノム上に遺伝子クラスタを形成していました。

これらのゲノム情報は、天然ゴムの生産性や特性の改良に重要であるとともに、天然ゴム育種の科学的基盤になります。

理化学研究所
環境資源科学研究センター バイオマス工学研究部門 合成ゲノミクス研究グループ
グループディレクター 松井 南 (まつい みなみ)