2005 Fiscal Year Annual Research Report
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16370032
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
長濱 嘉孝 基礎生物学研究所, 生殖生物学研究部門, 教授 (50113428)
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| Keywords | 魚類 / 性転換 / 生殖腺 / 脳 / オキナワベニハゼ / 性の可塑性 / 生殖腺刺激ホルモン / 遺伝子発現 |
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| Research Abstract |
ある種の魚類でみられる性転換は生物学的に非常に興味深い現象である。なかでもオキナワベニハゼ(Trimma okinawae)は、同一個体に卵巣と精巣が存在し、それら各々の機能が社会的構造を換えることによって逆の方向に発達する。本研究では、視覚刺激によって同一個体内の2つの生殖腺で起こる逆方向の形態的変化に先がけて起こる遺伝子発現パターンの変動を詳細に明らかにする。また、ベラなどにみられる一方向の性転換についても同様な解析を行う。
オキナワベニハゼを用いたこれまでの研究で、生殖腺の性転換に先だち卵巣部分と精巣部分における生殖腺刺激ホルモン受容体(GtHR)遺伝子の発現量が急激に変動することが示されている。例えば、雄から雌への性転換であれば精巣におけるGtHRの発現が急減し、かわって卵巣での発現が急増する。本研究では、このようなGtHR遺伝子発現量の変動がGtHに対する生殖腺の感受性(ステロイドジェネシスを指標として)にどのように反映されるのかを生殖腺の器官培養系を駆使して調べた。その結果、視覚刺激の直後に生殖腺のGtHに対する感受性が著しく変わることを見出した。この結果は性転換メカニズムを考察する上で非常に重要な知見となる。今後はGtHR遺伝子発現の急激な変動の分子メカニズムを転写制御機構の面から解析する必要がある。
オキナワベニハゼでは、生殖腺の性転換に先立ち性行動の転換がみられる。従って、脳がこの性行動を制御している可能性が非常に高い。そこで本研究では、今後の本格的研究の準備という意味から、成熟雌雄魚の脳に発現する20種類を超える遺伝子をクローニングし、塩基配列の決定を行った。さらに、一方向性の性転換を示すササノハベラの性転換をin vitroで誘起することに成功した。特に、興味深いのは雌の生殖腺を生体外に取り出すと性ステロイドホルモン等を添加しなくとも卵巣は退行し、変わって精巣が出現することがわかった。しかし、培養液中にメチルテストステロン等のアンドロゲンを添加すると精巣へと完全に性転換が誘起された。
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