保存された細胞挙動の変化がサメの顔形成を導くことを解明 (Altered behavior of conserved cells builds the shark´s face)

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2026-05-11 マックス・プランク研究所

ドイツ・マックスプランク分子細胞生物学・遺伝学研究所などの研究チームは、サメ特有の顔形成が、脊椎動物に共通する神経堤細胞の振る舞いの変化によって生じたことを明らかにした。研究では、トラザメ胚を対象に細胞追跡と遺伝子発現解析を行い、顔や顎を形成する神経堤細胞の移動や増殖パターンを詳細に解析した。その結果、サメでは神経堤細胞が長期間にわたり活発に増殖・移動し続けることで、吻部が前方へ大きく伸長することが判明した。一方、他の脊椎動物では同種細胞の活動時期や範囲がより限定的であることが確認された。研究は、新しい細胞型が進化したのではなく、進化的に保存された細胞群の行動変化によって多様な顔形態が生み出されたことを示している。この成果は、脊椎動物の顔面進化や発生メカニズムの理解を深める重要な知見となった。

保存された細胞挙動の変化がサメの顔形成を導くことを解明 (Altered behavior of conserved cells builds the shark´s face)
3D reconstructions of the developing catshark.© Elio Escamilla

<関連情報>

ネコザメの頭蓋神経堤細胞の発生動態は、顎口類の顔面進化に関する知見を提供する Developmental dynamics of catshark cranial neural crest cells provide insights into gnathostome facial evolution

Elio Escamilla-Vega,Andrea P. Murillo-Rincón,Louk W. G. Seton,Ann-Katrin Koch,Stella Kyomen,Carsten Fortmann-Grote,Jörg U. Hammel,Timo Moritz,Markéta Kaucká
Development  Published:07 May 2026
DOI:https://doi.org/10.1242/dev.205258

ABSTRACT

Cranial neural crest cells (CNCCs) are a vertebrate-specific, multipotent cell population central to facial morphogenesis and a cellular substrate for evolutionary change. Although core CNCC developmental programmes are deeply conserved, changes in their gene expression programmes and cell behaviour underlie both macroevolutionary transitions and microevolutionary adaptations. While CNCC biology has been well characterized in bony vertebrates, comparatively little is known about CNCC properties and the behaviour of their derivatives in cartilaginous fishes (Chondrichthyes). To address this gap, we investigate CNCC development in a representative chondrichthyan: the small-spotted catshark (Scyliorhinus canicula). By integrating high-resolution molecular and morphological analyses, we reveal how conserved developmental programmes are modulated in chondrichthyans to generate divergent facial morphologies. We show that the molecular toolkit of CNCC is largely conserved across jawed vertebrates, and the developmental divergence and lineage-specific differences arise from divergent behaviour of their ectomesenchymal derivatives. These findings establish a high-resolution reference of CNCC biology in Chondrichthyes and uncover the evolutionary origins of both shared and lineage-specific traits, offering key insights into the developmental and evolutionary processes shaping gnathostome facial diversity.

細胞遺伝子工学
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