哺乳類と鳥類の左右非対称性メカニズムの乖離を説明 ~爬虫類で解く初期発生の謎~

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2020-01-09   理化学研究所

理化学研究所(理研)生命機能科学研究センター個体パターニング研究チームの濱田博司チームリーダー、梶川 絵理子テクニカルスタッフⅠ、分子配列比較解析チームの工樂樹洋チームリーダーらの共同研究グループは、動物の体の内部のつくりが左右非対称となる仕組みを爬虫類では初めて分子レベルで解明しました。

多くの動物の体は、表面的には左右対称ですが、体の内部構造のほとんどは非対称です。分子レベルの研究から、胚発生の初期に細胞の動く繊毛[1]がつくり出す水流が、Nodalタンパク質というシグナル分子[2]の左右軸に沿った濃度勾配を生み、これが心臓をはじめとする臓器の形や配置における左右非対称性をつくり出すことが知られています。この仕組みは、哺乳類、両生類、硬骨魚類で共通していますが、鳥類(ニワトリ)の胚には動く繊毛がないことから、脊椎動物の中で鳥類は例外扱いされてきました。

今回、共同研究グループは、理研でモデル生物としてのリソース化を進めてきた爬虫類ソメワケササクレヤモリとスッポンを用いて調べた結果、鳥類と同様に、爬虫類も繊毛に依存せずに左右非対称となる仕組みを持つことが分かりました。また、爬虫類と鳥類とで共通した仕組みは、脊椎動物が本来二つ持っているNodal遺伝子の使い分けが影響し、羊膜類[3]の進化の中で哺乳類を導いた系統から分岐した後、爬虫類と鳥類に至る系統で獲得されたことを示しました。

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