| 研究課題/領域番号 |
22K19166
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分39:生産環境農学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
鈴木 雅京 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (30360572)
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| 研究分担者 |
中 秀司 鳥取大学, 農学部, 准教授 (00443846)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 性決定 / 性分化 / 雄決定遺伝子 / 雌決定遺伝子 / piRNA / W染色体 / マイマイガ / embryonic RNAi / オス決定遺伝子 / メス決定遺伝子 / 多様性 / 性決定遺伝子の進化 / 共生細菌 / 進化 / 有性生殖 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生物間で普遍的なプロセスに関わるメカニズムやその責任遺伝子には強固な保存性がみられる。一方、性はあらゆる多細胞生物において普遍的にみられるにも関わらず、性決定プロセスには驚異的な多様性がみられる。有性生殖の根幹に関わるプロセスになぜ多様性が生じるのか、様々な仮説が立てられてきたが、実証されたケースは稀である。この謎の解明に挑戦すべく、本研究課題では申請者が今までの研究を通して辿り着いた「共生細菌と宿主のせめぎ合いが性決定プロセスに多様化をもたらす」との仮説を検証する。本研究が成功すれば、共生細菌に対抗するためも宿主が進化させた性決定機構の多様化プロセスを解明できる。
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| 研究成果の概要 |
本研究により、1世紀以上もの間謎であったマイマイガの雌決定因子と雄決定因子がそれぞれFet-WとLdMascであることを明らかにすることができた。Fet-WはLdMascを標的とするpiRNAを産生し、LdMascのmRNAを分解することにより雌における雄分化を抑制することで雌分化が達成されることを突き止めた。野生地域集団を対象とした解析を実施することにより、Fet-Wのコピー数とその発現量に地域差が見られることを発見した。同様の地域差はLdMascにも見られた。LdMascから派生したW染色体上の遺伝子を多数見出し、それらが雌決定遺伝子として機能しうる可能性を示唆する証拠を得ることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究によりマイマイガの性決定遺伝子には種内多型がみられることが分子レベルで解明された。この発見は、性決定機構に驚異的な多様性が生まれる仕組みを理解する上で重要な手がかりを与える。また、性決定遺伝子の多型は性決定能の多型を生み出し、その結果異なる地域集団の交配が性転換をもたらす事例を発見した。この発見は、性決定機構が多様性を示す適応的意義の理解に繋がる。本研究により、雄決定遺伝子から派生したW染色体上の遺伝子が雌決定能を有する可能性が見出された。本発見は、雄決定遺伝子から派生した遺伝子が新たに雌決定遺伝子としての機能を獲得する進化のプロセスを理解する上で重要な手がかりとなる。
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