2018 年度研究成果報告書

「ホールデンの規則」を制御する遺伝子の特定による生殖隔離機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	17K14971
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	実験動物学
研究機関	筑波大学
研究代表者	水野聖哉筑波大学, 医学医療系, 助教 (10633141)
研究協力者	吉木淳森本健斗沼田幸樹
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード	生殖隔離 / 進化 / 野生マウス
研究成果の概要	異種間交配により誕生したオス個体は生殖能力がないことが多い。この生殖隔離は、種を保全するための強力なバリアーである。最近、マウス二亜種を利用した遺伝学的な研究で、生殖隔離を制御する染色体領域が明らかとなったが、原因遺伝子は完全には特定されていない。そこで本研究では、その遺伝子の発見を目指した。 X染色体上にある生殖隔離制御領域中には37個の遺伝子が存在する。それらからマウス二亜種間で多型があり、かつ精巣で発現している遺伝子が16個あることを見出した。それらを単一で欠損させたマウスでは稔性が認められたが、いくつかを複数同時に欠損させたマウスにおいて致死や不稔等の異常表型が観察された。
自由記述の分野	実験動物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	生殖隔離は、『進化』を語る上では避けては通れない課題だが、実験的検証モデルがないため、その分子メカニズムは約1世紀にわたり不明であった。マウス遺伝学の発展と成熟、さらに野生Mmmに由来する近交系マウスの確立により、この謎が徐々に解き明かされている。本研究では、生殖隔離制御遺伝子の特定には至らなかったが、有力な候補遺伝子を同定することに成功した。この成果をもとにした今後の研究で新たな生殖隔離制御遺伝子を発見できれば、種分化や種の保存という有性生殖する多くの生命体の進化に関わる謎の一端が解明される。更に、精子形成不全の原因遺伝子の特定は、生殖医療の発展にも寄与する可能性がある。