hCONDELs

hCONDEL は、近縁種間で高度に保存されている配列を含むヒトゲノム内の欠失領域を指します。これらの欠失のほとんどは、非コード機能を実行する領域内にあります。これらは新しいクラスの制御配列を表し、近縁生物を互いに区別する特定の形質や行動の発達に重要な役割を果たした可能性があります。^{[1] [2]}

特定の生物の CONDEL のグループは、CONDEL の前にその生物の最初の文字を付けることで指定されます。たとえば、hCONDEL はヒトに見られる CONDEL のグループを指し、mCONDEL と cCONDEL はそれぞれマウスとチンパンジーの CONDEL を指します。

hCONDELという用語は、2011年のNature誌に掲載されたMcLeanらによる全ゲノム比較解析^{[3]で初めて使用されました。 [4]この解析では、まず}チンパンジーとマカクザルのゲノムを一対一で比較することにより、37,251個のヒト欠失（hDEL）^{[5]のサブセットを特定しました。 [6]次に、チンパンジーとマカクザル、マウス、ニワトリの配列をBLASTZ [7]}で一対一でアライメントし、他の種で高度に保存されているチンパンジーの配列を特定し、続いてMULTIZで行った一対一のアライメントの多重アライメントを行いました。 ^{[8]高度に保存されているチンパンジーの配列を}BLATを使用してヒトゲノムに対して検索し、ヒトには存在しない保存領域を特定しました。特定された hCONDEL のうち 510 個が計算的に検証され、そのうち 39 個がポリメラーゼ連鎖反応(PCR) によって検証されました。

ヒトのhCONDELはチンパンジーゲノムの約0.14%を占める。ゲノムワイド比較法で現在特定されているhCONDELの数は583であるが、ポリメラーゼ連鎖反応法でこれらの欠失の予測領域を検証すると、510のhCONDELが生成される。これらのhCONDELの残りは偽陽性か存在しない遺伝子である。hCONDELはPCRで確認されており、その88%はネアンデルタール人のゲノム草案から失われたことがわかっている。^[9] hCONDELは平均して、ヒトゲノムから高度に保存された配列の約95塩基対（bp）を削除する。これらの検証済みCONDEL 510個の平均サイズは約2,804 bpであり、特徴的な欠失の長さには多様な範囲があることがわかる。 hCONDEL（およびマウスやチンパンジーなどから同定された他のCONDELのグループ）のもう1つの注目すべき特徴は、GCの少ない領域に特に偏っている傾向があることです。^[10]シミュレーションでは、hCONDELはホルモン受容体シグナル伝達と神経機能に関与する遺伝子の近く^{[11] 、および}フィブロネクチンIII型またはCD80様免疫グロブリンC2セットドメイン をコードする遺伝子の近くに豊富に存在することが示されています。

特定された 510 個の hCONDEL のうち、ヒト配列のタンパク質コード領域の一部である 92 bp 配列を削除することが示されたのは、これらの欠失のうち 1 つだけです。ヒトのタンパク質コード領域^[12]に影響を与える欠失は、シチジン一リン酸-N-アセチルニュールミン酸ヒドロキシラーゼ様タンパク質をコードするCMAH遺伝子のフレームシフト変異を引き起こします。このタンパク質は、シアリン酸の一種である N-グリコリルニューラミン酸の生成に関与する酵素です。シアリン酸は、細胞シグナル伝達経路と相互作用プロセスで重要な役割を果たすことが知られています。この遺伝子の喪失は、ヒトでは検出できないレベルのシアリン酸から明らかですが、マウス、ブタ、チンパンジー、その他の哺乳類の組織では高濃度に存在し、人類の進化の歴史的背景についてより深い洞察をもたらす可能性があります。^[13]

hCONDELのメカニズムと発生時期は完全には解明されていないが、保存された非コード配列が遺伝子の制御を通じて主要な発達的役割を果たしていることを考えると^[1]、欠失領域におけるそれらの消失は、ヒト特有の形質で観察できる発達的結果をもたらすことが予想される。Mcleanら^[3]は、アンドロゲン受容体（AR）遺伝子座および成長停止およびDNA損傷誘導性タンパク質GADD45ガンマ（ ^GADD45G ）遺伝子座付近のhCONDELについて、LacZ発現を伴う基底プロモーターに融合したマウス構築物の融合によるin situハイブリダイゼーション実験を行い、ヒトの調節配列に影響を与える欠失における役割を示唆した 。

アンドロゲン受容体（AR）遺伝子座位の近くに位置するhCONDELは、チンパンジーなどの近縁種と比較して、ヒトのひげと陰茎棘の喪失の原因である可能性がある。 ^{[要出典] AR座位の近くに位置する60.7kbのhCONDELは、AR座位の}エンハンサー^[15]をコードする5kbの配列を除去する原因であることが判明している。LacZ発現を伴うマウスコンストラクトを使用すると、このhCONDEL領域（ARエンハンサー）が、触毛卵胞の間葉と陰茎器官の中胚葉細胞に局在することが示された。

hCONDELの多くは、皮質神経新生中に発現する遺伝子の周囲に位置している。GADD45G遺伝子の近くにある3,181 bpのhCONDELは、前脳特異的なp300エンハンサー結合部位を除去する。抑制因子として機能することが知られているこの領域の除去は、特に中隔の脳室下帯（SVZ）の増殖を増加させる。hCONDELにおけるこのSVZエンハンサー領域の喪失は、ヒトの脳の進化をもたらした可能性のあるDNA配列変化の役割についてさらなる洞察をもたらし、ヒトの進化についてのよりよい理解をもたらす可能性がある^[16]。