ドリアンがなぜ臭くなったのかついに判明

ドリアンは、普段は冷静なビザール・フーズで有名なアンドリュー・ジマーンでさえ吐き気を催すほどの悪臭の果物として米国ではよく知られているが、意外な（しかしおそらく同じくらいにきつい）いとこがいる。ネイチャー・ジェネティクス誌に本日発表された研究で、研究者らはドリアンのゲノム配列を解析し、その独特の悪臭の原因だけでなく、チョコレートという形で私たちに香りの喜びを与えてくれる植物であるカカオと同族関係にあるという事実も明らかにした。

「ドリアンのゲノム配列がわかったので、公開されているさまざまな植物の配列と比較することができます」と、シンガポールのデューン・シンガポール国立大学医学部の生物医学研究者で、この研究の著者であるパトリック・タン氏は言う。「興味深い特徴がいくつか浮かび上がりました。ドリアンに最も近い最古の祖先はカカオの植物であることがわかりました。」

カカオとドリアンが同じ祖先を持っていると知れば、その類似性は忘れられない。内部では、この 2 つの果物はよく似ている。しかし、タン氏が同僚のビン・ティアン・テ氏とともにこの果物のゲノム配列を解読したのは、ドリアンの系統に関するひそかな疑念からではなく、愛からだった。

「この地域の人々はドリアンに夢中です」と、ティアン・テ氏は言います。「私たちはドリアンが大好きです。そして、科学的な好奇心も加わって、ドリアンを観察するのは素晴らしいことだと思いました。この果物に関する明白な疑問、例えばその強い匂いなど、いくつか答えられるようにしたかったのです。」

ティアン・テとタンは 3 つの異なる遺伝子配列解析技術を活用し、これらを組み合わせることで研究者はゲノムをパズルのように組み立てることができました。イルミナ ショート リード シーケンシングと呼ばれる技術は、携帯電話のパノラマ モードで写真を撮るようなものです。デバイスが一連の写真をつなぎ合わせて 1 つの長い画像を作成するのと同じように、この技術は DNA の短い断片を取り出し、それらをつなげて全体のストーリーを伝えます。これにより、研究者は DNA の基本レベルでの小さな変化を特定し、かなり詳細な情報を得ることができます。

問題は、短い読み取り値からは、全体像をどのように組み立てるべきか（研究者が DNA の足場の構築と呼んでいるもの）が必ずしもわからないことです。これは、非常に反復的な DNA の場合に特に当てはまります。同じ色のピースがたくさんあるパズルだと考えてください。順序は依然として重要ですが、色の変化から得られる手がかりがなければ、どのピースがどこにあるのかを知るのは難しい場合があります。そして、結局のところ、ドリアンには同じパズルのピースがたくさんあるのです。新しい研究によると、ドリアンには 46,000 個の遺伝子があり、これは人間の DNA にある数の約 2 倍で、そのほとんどは元の小さなセットの繰り返しです。そこで研究者らは、長い読み取り値のシーケンスに目を向けました。これにより、研究者は DNA の足場のより大きなピースを見て、短いビットの順序を導くことができます。最後に、彼らは Hi-C と呼ばれる 3 番目の手法を使用して、組み立てたすべての足場を適切に並べる方法を示しました。

カカオはドリアンの唯一の親戚ではなく、綿花もドリアンの近縁種でした。しかし、この香りのよい果物の関係は特に密接であることが証明されました。しかし、この 2 つが離れている間に、ドリアンは大変忙しくしていました。

「ドリアンのゲノム配列をカカオ植物のような先祖と比較すると、ドリアンはゲノム全体の重複を経験していることがわかりました」とタン氏は言う。基本的に、ドリアンはカカオ植物と共有していた遺伝子をコピーし、同一の遺伝子セットをDNAに組み込んだ。

このようなゲノム全体の複製により、基本的に、元の遺伝子セットは意図された機能を継続して実行できるようになり、2 番目の遺伝子セットは自由に進化して、ドリアンのとげとげしい外殻や刺激臭のような異なる特性に発達できるようになります。

「まるで自分のクローンを作ったようなもので、自分のコピーの 1 つが家事や掃除などをして、もう 1 つがさまざまなことをこなすのです」とタン氏は言う。学校や家事、仕事の重荷から突然解放されたら、時間をかけて習得したいことがあるだろう。ギターの弾き方を習ったり、毎日何時間も運動したりするかもしれない。ドリアンはまさにそれを実現したが、その際、臭いがした。

ドリアンは悪臭を得るために努力してきた。ゲノム全体の複製以外にも、硫黄化合物を生成する遺伝子のコピーを複数追加で生成してきたのだ。硫黄化合物はドリアンに独特の香りを与える。「つまり、ダブルパンチだ」とタン氏は言う。つまり、ドリアンがあんなに臭いのは、その遺伝子の多くが匂いを発散することに集中しているからだ。感銘を受ける。

果実全体のシステムは、匂いを発するように最適化されており、オランウータンなどの霊長類がそれを食べて種子を散布するよう誘引する可能性が高い。しかし、この果実が誘引する霊長類はオランウータンだけではない。ドリアンの輸出市場は現在、年間 8 億ドルを超えており、決して軽視できるものではない。

研究者たちは、ゲノムの理解が農学者によるよりよいドリアンの栽培に役立つかもしれないと期待している。この果物は糖分が非常に多いため、糖尿病患者は摂取量を制限するよう警告されている。そのため、低糖の品種は、カスタードのような食感を渇望する人々にとって朗報となるだろう。それまでの間、ドリアンの独特の香り（ガソリンの匂いがする下水のような匂いだと思う）が何なのかをようやく理解できただけでも、多くの人が満足している。しかし残念ながら、ドリアンの進化上の奇抜さは、なぜこれほど賛否両論が分かれるのかを説明するものではない。この記事を執筆中、私はポピュラーサイエンスのオフィスにドリアンを持ち込もうと申し出た。同僚たちは全員一致で、そして熱烈に断った。