岡畑美咲 医生物学研究所助教（研究当時：甲南大学客員研究員）、井木太一郎 同特定准教授、久原篤 甲南大学教授、太田茜 同研究員（科学技術振興機構（JST）さきがけ研究者）（研究当時：同特任研究准教授）らの研究チームは、「進化の過程で蓄積された小分子RNA（sRNA）の自然変異が温度適応の多様性を決める神経回路を生み出す」ことを線虫の解析から明らかにしました。
研究チームはシンプルな実験動物である線虫C. エレガンスの温度順化を解析してきました。世界各地で単離された線虫多型株が示す温度順化の違いを決定する原因遺伝子として、smrn-1遺伝子を同定しました。従来、smrn-1は線虫種だけが持つ機能未知のタンパク質の遺伝子と考えられていましたが、研究チームによる解析から、smrn-1の遺伝子配列はヒトにも存在することが明らかになりました。smrn-1は初期胚でsmall RNAを最も多く蓄積し、酸素受容ニューロンの軸索発生を制御していました。この酸素受容ニューロンからの酸素情報が下流のADL温度受容ニューロンの温度応答性に影響を与えることで温度馴化多様性が生み出されることがわかりました。
これまでにsRNAの研究は盛んに行われてきましたが、sRNAをコードする遺伝子がどのように体に影響するかを明らかにした研究は、2024年にノーベル生理学・医学賞を受賞したビクター・アンブロス博士とゲイリー・ラブカン博士の研究以来、ほとんど報告されていません。本研究から、進化の過程で蓄積された自然変異によってsRNAが多様化し、線虫の発生初期にsRNAがニューロンの形に影響を与えることによって、生息地の温度環境に適応した複雑な神経回路を形成することがわかりました。今回見つかったsmrn-1の遺伝子配列は、線虫には11箇所ですが、ヒトゲノムには約1800箇所存在するため、ヒトの環境適応における脳・神経系の多様性の理解にもつながる可能性が期待されます。
本研究成果は、2026年5月19日に、国際学術誌「PNAS（米国科学アカデミー紀要）」にオンライン掲載されました。
