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【坂口至徳の科学の現場を歩く】環境が「性」決める謎、世界初の解明 阪大、光るミジンコでオス遺伝子など2つ連動…エビ、カニ養殖に期待

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【坂口至徳の科学の現場を歩く】
環境が「性」決める謎、世界初の解明 阪大、光るミジンコでオス遺伝子など2つ連動…エビ、カニ養殖に期待

オスの性決定遺伝子の働きを赤色蛍光により観察できるように遺伝子操作したミジンコ(写真下)。右のオスには、代表的な器官である第一胸脚(An1)、第一胸肢(T1)が生え、そこで遺伝子が働いているのがわかる。左のメスでは働いていない。点線内の赤い蛍光はエサとして食べたクロレラの蛍光。写真上はミジンコの画像で、同中央は全体像がわかるように緑色の蛍光で光らせている(大阪大学提供) オスの性決定遺伝子の働きを赤色蛍光により観察できるように遺伝子操作したミジンコ(写真下)。右のオスには、代表的な器官である第一胸脚(An1)、第一胸肢(T1)が生え、そこで遺伝子が働いているのがわかる。左のメスでは働いていない。点線内の赤い蛍光はエサとして食べたクロレラの蛍光。写真上はミジンコの画像で、同中央は全体像がわかるように緑色の蛍光で光らせている(大阪大学提供)

 研究グループは、実験に適したオオミジンコをモデルに研究をすすめ、オスを決める遺伝子(ダブルセックス1遺伝子)を発見したが、この遺伝子が環境の刺激に対し、いつ、どのように反応して働くのかはわからなかった。

 このため、今回の研究では、ゲノム編集という遺伝子操作の技術を使い、ミジンコが環境ストレスに刺激され、ダブルセックス1遺伝子が働くと、蛍光を発するように遺伝子を改変。顕微鏡により、この蛍光を観察すると、産卵11時間後に、体の基本構造を作る場所で活性化され、その後、オスの特徴である触角や生殖器をつくるために働いていることがわかった。

 さらに、ダブルセックス1の始動に関わるオスのみで働く遺伝子を調べたところ、体内のリズムを調節する時計遺伝子として知られる「ヴリル遺伝子」が産卵から6時間後に一時的に働くことを発見。この遺伝子の働きを止めるとダブルセックス1遺伝子が活性化していないことから、この遺伝子が引き金になっていることを突き止めた。

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