| 研究概要 |
本研究は,動物界における進化・種分化と性決定機構との連関を考察することが目的である。初年度である本年度は,まだその分子機構がほとんど解明されていないZZ/ZW型の性決定機構を,XX/XY型の性決定機構を持つ哺乳類等の脊椎動物種のそれと比較解析することを目的として,ZZ/ZW型の性決定様式を持つ事が遺伝学的に明らかにされているアフリカツメガエル(X.laevis)を用いて,以下の仮説の検証を行った。
仮説:アフリカツメガエルにおいて,我々が単離に成功した雌ゲノム特異的遺伝子(W染色体リンク)xDM-Wは,精巣決定遺伝子と推定されるxDMRT1の機能を抑制することにより,性(♀/卵巣)決定遺伝子として機能する
xDM-Wタンパク質のxDMRT1タンパク質の抑制(これまでに培養細胞の過剰発現系では抑制が検出されている)を,個体レベルで調べたところ,現在までにはポジチブな結果は得られていない。並行して,xDM-W遺伝子に対するshort hairpin型のノックダウンベクターをゲノムに組み込んだトランスジェニック幼生および成体を作製し,解析を行った。性決定期後の性分化が始まる幼生期においては,非常に興味深い事に,本来は卵巣をつくるZW型のxDM-Wノックダウン個体の生殖巣が,精巣型の表現系(卵巣腔が形成されず,始原生殖細胞が皮質から髄質に移動)がある確率で見出された。また,生殖巣が十分に成熟した成体においては,ZW型のxDM-Wノックダウン個体において生殖巣の未発達および形成異常が多く認められた。更に非常に重要なことには,遺伝子導入個体の中で2匹の生殖巣が精巣を形成していた。そのうち1匹には精子も存在していた。これらのことは,たった1つの遺伝子xDM-Wの発現抑制が,ZW型の遺伝的メスをZWオスへ性転換を誘導したことであり,xDM-Wがメスを決定する性(卵巣形成)遺伝子であることが強く示唆された。
更に,性決定期直後の性決定・分化関連遺伝子の発現をRT-PCRで調べたところ,予備的な結果であるがXX/XY型の哺乳類との共通性が認められた。このことから,ZZ/ZW型とXX/XY型では性の決定をする頂点の遺伝子は違うものの性分化(精巣形成/卵巣形成)の遺伝子発現ヒエラルキーには進化的保存性が存在する事が示唆された。すなわち,1種分化と性決定機構は密接に連関する,2(哺乳類以外での性決定機構の知見から考えあわせて)哺乳類以外の脊椎動物種では精巣形成遺伝子DMRT1の制御機構の差異が性決定様式を分岐させる,という考察が考えられる。
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