自然科学研究機構 基礎生物学研究所
宇都宮大学
広島工業大学
DNAは生物の遺伝情報を担う、生存に必須な物質です。しかし、自然界には紫外線や化学物質など、DNAを傷つける（損傷を与える）さまざまな要因があることが知られています。DNAが傷つくと、過剰に増殖する癌細胞に変化したり、逆に、必要な増殖ができなくなったりして、生命維持に支障が生じます。そのため、動物は、細胞のDNAが著しく傷つくと、その細胞が自ら消滅する仕組みを持っています。基礎生物学研究所の顾(顧)南（グ ナン）特別共同利用研究員（華中農業大学大学院生）、玉田洋介助教（現宇都宮大学准教授）、長谷部光泰教授らは、広島工業大学今井章裕准教授、華中農業大学の陈春丽（チェン チュンリィ）准教授、チェコ科学院のカレル アンジェリス主任研究員らとの国際共同研究により、コケ植物のヒメツリガネゴケでは、細胞内のDNAが重度の損傷を受けた時、損傷したDNAはほぼ1日で修復され、しかも、回復した細胞が幹細胞へと変化し、新しい芽を再生することを発見しました（図1）。動物では、著しく傷ついたDNAを持つ細胞は消滅し排除されますが、ヒメツリガネゴケでは、傷ついたDNAを修復した後、幹細胞へと変化させ、新しい個体を作りだすという全く異なった応答をしていることがわかりました。動物のように、DNA損傷を受けるような悪い環境から逃げ出すことのできない植物は、損傷を受けた細胞を急速に修復し、幹細胞に変え、新芽を作り新しい植物体が伸びだすことで、悪い環境から逃げ出すことができることがわかりました。植物の新しい環境適応戦略の発見です。この成果は2020年8月17日付けで学術誌Nature Plantsに掲載されます。
図1 ヒメツリガネゴケを、DNA損傷を引き起こすゼオシン溶液に6時間浸けた後、ゼオシンを洗い流して培養すると、葉の細胞が幹細胞（中央の写真で出っ張っている細胞、右の写真で光っている細胞）になって伸びだしてくる。中央と右の写真は左の写真の赤枠部分を拡大。
