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【理研CDBが語る】細胞たちのささやきから解く 生物の相似性

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【理研CDBが語る】
細胞たちのささやきから解く 生物の相似性

ゼブラフィッシュの細胞に蛍光色素を注入し、発生過程における細胞を標識した画像。胚の中にいる細胞たちは互いにモルフォゲンを介して常に会話している

 大きなカエルも小さなカエルも同じ形。こんな当たり前のことも、科学的には立派な研究テーマとなる。この当たり前に不思議さを感じるだろうか?

 カエルの体は頭部・胴体・手足のパーツからできている。では、体長5センチのカエルを10センチに引き延ばすにはどうすればよいだろう。

 おのおののパーツの長さを2倍に拡大すれば、相似形のカエルを作ることができる。しかし、頭部だけ引き延ばして、頭でっかちな10センチのカエルを作ることもできる。つまり、カエルは無数に存在する引き延ばし方から、あえて大きさに影響されることなく相似形を保つ方法を採択しているのである。

 このような現象をスケーリングという。さらに、スケーリングは卵から成体になる発生過程においても保たれており、アフリカツメガエルの胚(発生途中の初期の状態)を半分に切ると半分サイズの相似形を保ったオタマジャクシが誕生することが知られている。

 では、生物はどのようにしてスケーリングを作り出しているのだろうか。

 私たちの体は多数の細胞たちが集合して形作られている。そしてこれらの細胞たちは、互いにモルフォゲンとよばれる分子を用いて会話している。

 例えば、頭部になりたい細胞は「頭部になろう!」と細胞集団の中で声を発し、声の届く範囲の細胞たちを頭の細胞へと変化させ、残りは胴体の細胞となる。何とも単純な仕組みである。

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