鳥類の主要組織適合性複合体のコピー数の変化は、蠕虫類の豊富さと関連している

Avian major histocompatibility complex copy number variation is associated with helminth richness.

• Piotr Minias
• Jorge S Gutiérrez
• Peter O Dunn

抄録

主要組織適合性複合体（MHC）の遺伝子は、抗原認識を担う受容体をコードするため、脊椎動物の適応免疫において重要な役割を果たしている。MHCの進化の歴史は、多数の遺伝子の重複を経て、個体が認識する病原体のスペクトルを増加させてきた。進化の歴史の中で、病原体を介した選択がMHCの拡大の主要な推進要因であると考えられているが、この関連性を示す実証的な証拠はほとんどない。ここでは、非通過性の鳥類におけるMHCクラスIIのコピー数の変化に関する広範なデータセットを使用して、蠕虫類の寄生虫の豊富さと進化的な相関関係を検証した。予想されたように、系統的に情報を得た我々のモデル化により、MHCのコピー数と総ヘルス類の豊富さとの間には、生態学的および生活史的な形質の幅広いスペクトルを制御した後でも正の相関があることが明らかになった。このように、鳥類におけるMHCの進化において病原体を媒介とした選択が主導的な役割を果たしていることを支持し、総ヘリコバクター数がMHCコピー数の最も重要な相関関係であるように思われる。我々の結果は、鳥類間のMHCコピー数の種間変動に寄生をリンクさせる最初の証拠のいくつかを提供していますが、相関性があります。

Genes of the major histocompatibility complex (MHC) play a key role in the adaptive immunity of vertebrates, as they encode receptors responsible for antigen recognition. Evolutionary history of the MHC proceeded through numerous gene duplications, which increase the spectrum of pathogens recognized by individuals. Although pathogen-mediated selection is believed to be a primary driver of MHC expansion over evolutionary times, empirical evidence for this association is virtually lacking. Here, we used an extensive dataset on MHC class II copy number variation in non-passerine birds to test for an evolutionary correlation with helminth parasite richness. As expected, our phylogenetically-informed modelling revealed a positive association between MHC copy number and total helminth richness, even after controlling for a broad spectrum of ecological and life-history traits. Thus, total helminth richness appears to be the most important correlate of MHC copy number, supporting a leading role of pathogen-mediated selection in the evolution of MHC in birds. Our results provide some of the first, although correlative, evidence linking parasitism to interspecific variation in MHC copy number among birds.