研究課題
基盤研究(C)
半索動物と棘皮動物は歩帯動物クレードの姉妹群で、三体腔性の幼生を共有する。半索動物は幼生プランを引きつぐ。一方、棘皮動物は成体原基の中で五放射体制をつくり、稚虫へと変態する。半索動物外胚葉の前後軸にそったパターン化を制御する遺伝子のウニ相同遺伝子を単離し、比較発現解析した。ウニ成体原基の外胚葉で発現するのは、ギボシムシの襟外胚葉相同遺伝子のみで、その発現は放射水管を覆う歩帯外胚葉領域に制限されていた。棘皮動物は、共通祖先から吻と胴を失い、襟からの放射状突起伸長によって進化したことを提唱する。一方、Hox複合体の共線的発現は、棘皮動物の前後軸は成体の口-肛門軸であることを示唆する。
棘皮動物の特異な体制の進化は未だ動物学の謎である。その進化を幼生の体腔プランからの変形として捉え、それを分子的に提示したことに学術的な意義がある。ギボシムシの襟外胚葉で発現する前後軸マップ遺伝子は、ウニ成体原基において水腔から伸長する放射水管を覆う歩帯外胚葉で発現する。襟外胚葉と歩帯外胚葉は幼生の相同な体腔を内包しているので、ウニの五放射の歩帯外胚葉とギボシムシの襟外胚葉は相同であり、棘皮動物の放射線は、歩帯動物共通祖先の前後軸の重複ではなく、半索動物翼鰓類の触手器官のような付属突起であることを示唆する。Hox複合体の共線的発現は、棘皮動物の前後軸は成体の口-肛門軸と考えられる。
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