DNAからみたモンゴロイド集団の起源と系統

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04208213
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 宝来 聰 国立遺伝学研究所, 総合遺伝研究系・人類遺伝研究所門, 助教授 (40126157)
• Keywords: アメリカ先住民族 / ミトコンドリアDNA / 塩基配列 / PCR法 / 分子系統樹 / 新世界への移住

Research Abstract

モンゴロイドの子孫は今や環太平洋地帯の広い地域に分布し、さまざまな環境に適応している。モンゴロイドにおける先史時代の拡散を研究する際、重要な問題の1つとして最初のアメリカ人、つまり″新世界への移住″という問題がある。アメリカ先住民の祖先は東北アジアからベーリング海峡を越えてアメリカのさまざまな地域に分散して定住し、最終的に南アメリカの南端にまで達したということは疑う余地はない。しかし彼らがいつ、どのような遺伝的背景や文化をもってやってきたのかは未だ十分に解明されていない。16の地域集団(チリ、コロンビア、ブラジル、マヤ、アパッチ)から72人のアメリカ先住民について、ミトコンドリアDNAのノンコーデイング領域の塩基配列を決定し解析を行った。塩基配列はポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法をもちいて直接決定した。72人のアメリカ先住民の482塩基対の配列を比較したところ、43の異なるタイプの塩基配列が観察された。アメリカ先住民内での塩基多様性は1.29%と推定され、これはアフリカ人、ヨーロッパ人、アジア人を含めた全ヒト集団での1.44%という値よりいくらか小さかった。また系統樹による解析からは、アメリカ先住民の系統のほとんどが4つの大きな独立したクラスターに分類できることが分かった。各クラスターの人々は他のヒト集団ではほとんどみられない特別な多型部位を少なくとも2箇所共有しており、これは、アメリカ先住民が系統的にユニークな位置付けがされることを示している。アフリカ人、ヨーロッパ人、アジア人、アメリカ原住民の計193人の系統樹を作成すると、4つのアメリカ先住民のクラスターは独立して全体の中に分散していることが分かった。これらのクラスターの大部分はアメリカ先住民で構成されているがわずかに少数のアジア人も混じっていた。このことにより異なる4つの祖先集団がそれぞれ独立して新世界に移住したのだろうと推定した。さらに同一クラススターでアジア人とアメリカ先住民の系統が最初に交わる時間から、ベーリング海峡を渡った最初の移住が1万4千年から2万1千年前ごろに起こったものと推定した。またアメリカ先住民間で観察された塩基置換の特徴より、アメリカ先住民の祖先集団はきびしいボトルネックを受けたのでもなく、新世界に移住する際に集団サイズを急に拡げたのではなかったことが示唆された

Research Products

• [Publications] Hayasaka K.: "Heteroplasmy and polymorphisms in the major noncoding region of mitochondrial DNA in Japanese monkeys:Association with tandemly repeated sequences." Mol.Biol.Evol.8(4). 399-415 (1991)
• [Publications] Hasegawa M.: "Time of the deepest root for polymorphisms in human mitochondrial DNA." J.Jol.Evol.32. 37-42 (1991)
• [Publications] Horai S.: "Phylogenetic affiliation of ancient and contemporary humans inferred from mitochondrial DNA." Phil.Trans.R.Soc.lond.(B). 333. 409-417 (1991)
• [Publications] Horai S.: "Man's place in Hominoidea revealed by mitochondrial DNA genealogy." J.Mol.Evol.35. 32-45 (1992)
• [Publications] Horai S.: "Peopling of the Americas,founded by foru major lineages of mitochondrial DNA." Mol.Biol.Evol.10(1). 23-47 (1993)
• [Publications] Kondo R.: "Evolution of hominoid mitochondrial DNA with special reference to the silent substitution rate over the genome." J.Mol.Evol.
• [Publications] Goto Y.: "A new mtDNA mutation associated with mitochondrial myopathy,encephalopathy,lactic acidosis and stroke-like episodes(MELAS)" Biochimica et Biophysica Acta. 1097. 238-240 (1991)
• [Publications] Goto Y.: "Mitochondrial myopathy,encephalopathy,latic acidosis and strokelike episodes(MELAS):A correlative study of the clinical features and mitochondrial DNA mutation." Neurology.42. 545-550 (1992)
• [Publications] Goto Y.: "A novel point mutation in the mitochondrial tRNA^<Leu(UUR)>gene in a family with muscle form of mitochondrial disorder." Ann.Neurology. 31. 672-675 (1992)
• [Publications] Nakagawa-Hattori Y.: "Is Parkinson's disease a mitochondrial disorder?" J.Neurol.Sci.107. 29-33 (1992)
• [Publications] Sakura R.: "Mitochondrial DNA mutation and Leigh's syndrome." Ann.Neurology. 32(3). 597-598 (1992)
• [Publications] Sakura R.: "Mitochondrial DNA mutations at nucleotide positions 3243 and 3271 in mitochondrial myopathy,encephalopathy,lactic acidosis,and stroke-like episodes:A comparative study." J.Neurol.Sci.
• [Publications] Horai S.: "New era of bioenergetics Y.Mukohata.(ed)." Academic Press,Tokyo, 308 (1991)
• [Publications] Horai S.: "New aspects of the genetics of molecular evolution M.Kimura and N.Takahata(eds)." Japan Sci.Soc.Press,Tokyo/Springer-Verlag,Berlin, 322 (1991)
• [Publications] Horai S.: "Mitochondrial encephalomyopathies T.Sato and S.DiMauro(ed)" Raven Press, New York, 258 (1991)
• [Publications] Horai S.: "Japanese as Member of the Asian and Pacific Populations K.Hanihara.(ed)." International Research Center for Japanese Studies, 251 (1992)