「メス化遺伝子」 がオスで発現しても正常に「オス化」できる分子制御機構とは？

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K05626
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分39050:昆虫科学関連
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 後藤 寛貴 静岡大学, 理学部, 助教 (60737899)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 性決定 / 性的二型 / クワガタムシ / RNA干渉

研究成果の概要

本課題では、昆虫のメス化遺伝子のtransformer を研究した。一般的に昆虫では、メスでは機能的なTraタンパクを発現しメス化を誘導する。一方、オスでは非機能的なタンパクしか発現せず機能を持たない。しかし研究代表者はクワガタムシ科の１種において、雌雄の両方で同じ機能的なTraが発現することを発見した。そこで、オスで機能的なTraを発現しながら、正常にオス分化が起こる機構の解明に取り組んだ。結果、下流遺伝子のdsxの発現パターンや、コファクターのtra2の発現は一般的なパターンであると確かめられた。これらの結果より、雌雄での機能の有無の制御は、翻訳時の制御の差である可能性が見いだされた。

自由記述の分野

進化発生学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では昆虫の性決定の多様性の解明に繋がる。性決定メカニズムの解明は、発生生物学の重要なトピックであるばかりでなく、農業害虫の防除や制御の上でも重要な標的経路である。
昆虫の性決定経路の最上流因子は分類群ごとに多様である。一方で、本研究で着目した遺伝子である transformer を含む下流因子群は比較的保存性が高かった。しかしながら本研究では、クワガタムシ科のある種では下流因子群の transformer で、完全変態昆虫ではこれまで知られていない発現パターンを示すことを発見し、その仕組みを研究することで、性決定経路の知られざる多様性の1つを明らかにしたと言える。