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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)

 池などに棲む甲殻類のミジンコは、エサの藻などが十分にあるときは、メスからメスが産まれる単為生殖という方法で繁殖するが、エサ不足など生活環境が悪化すると、オスが生じ、有性生殖して受精卵を作ることが知られている。環境の変化に対応してメスだけか、メス、オスの両方の性をつくるかという性の決定をする生き残り戦略だ。

 その仕組みに関わる遺伝子の働きについて蛍光を発するタンパク質を使い、生きたまま容易に調べられる方法を大阪大学大学院工学研究科の渡邉肇教授、加藤泰彦助教らの研究グループが開発。卵ができて6時間後に特定の遺伝子が一時的に働いて、オスの性を決める遺伝子を始動させるという2つの遺伝子が連動する仕組みを世界で初めて発見した。進化の過程で性を決める仕組みになぜ多様性ができたかという大きな謎の解明につながり、どちらか一方の性の個体だけをつくる養殖技術の開発にも役立つ。この成果は、英科学誌「サイエンティフィックリポーツ」などで公開された。

 ヒトなどは、雌雄を決める遺伝子を含んだ性染色体により、それぞれの性があらかじめ決まっているが、もうひとつの性決定の仕組みである環境が関わるケースについては不明な点が多い。ミジンコのほか、ワニ、カメなど一部の爬虫(はちゅう)類でも温度変化が影響していることがわかっているが、室内で容易に実験できるモデル動物が得られにくいため、研究がなかなか進んでいなかった。

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