イトヨの婚姻色を生み出すエピゲノム機構

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2026-07-24 国立遺伝学研究所

北海道大学の北野潤教授らは、トゲウオ科イトヨのオスが繁殖期に喉を赤く染める婚姻色が形成される分子機構を解析し、アンドロジェン(男性ホルモン)によるエピゲノム制御が重要な役割を果たすことを明らかにした。解析では、皮膚を含む複数組織のトランスクリプトームとクロマチンアクセシビリティを網羅的に調べ、赤色色素の形成に関わるTtc39bや、アンドロジェンシグナルを増幅すると考えられるGreb1lなどがアンドロジェン応答遺伝子として発現上昇することを確認した。さらに、これらの遺伝子発現の変化はクロマチン構造の開閉と関連しており、繁殖期のオスでのみ遺伝子発現を誘導する仕組みに、アンドロジェンによるエピジェネティックなクロマチン制御が関与することを示した。本成果は、性選択によって進化した婚姻色の形成機構の理解を深めるとともに、ホルモンによる形質発現や進化、生物多様性の研究への発展が期待される。

イトヨの婚姻色を生み出すエピゲノム機構
図1 繁殖期のイトヨの頭部(上がオス、下がメス)

<関連情報>

トゲウオの喉の皮膚組織におけるアンドロゲンに対する転写およびエピジェネティックな応答 Transcriptomic and epigenetic responses to androgen in throat skin tissue of the three-spined stickleback

Genta Okude;Jun Kitano
Philosophical Transactions of the Royal Society B   Published:23 Jul 2026
DOI:https://doi.org/10.1098/rstb.2025.0019

Abstract

For sex-specific ornaments to be expressed only at a particular ontogenetic stage, genetic correlations between the sexes and between ontogenetic stages should be resolved. In vertebrates, sex-specific and ontogenetic stage-specific expression of sexual dimorphism is often mediated by sex steroid signalling. Here, we investigated the epigenetic mechanisms by which androgen induces sex-specific gene expression that may be involved in male-specific nuptial colouration in the three-spined stickleback (Gasterosteus aculeatus). First, we identified several androgen-responsive genes in skin tissues from the throat and ventral side of the body. The Tetratricopeptide repeat domain 39b (Ttc39b) gene, which is involved in the expression of red colouration in other vertebrates, was up-regulated in throat skin after androgen treatment. We also found that the Growth regulation by estrogen in breast cancer 1-like (Greb1l) gene, whose homologue is involved in the amplification of androgen signalling in human cancer cells, was up-regulated in both tissues after androgen treatment. Some gene-expression changes induced by the androgen treatment, including the change in Greb1l expression, were associated with changes in chromatin accessibility, as determined using assay for transposase-accessible chromatin using sequencing (ATAC-seq). These results suggest that at least some of the sex- and ontogenetic stage-specific gene expression may be achieved by epigenetic changes in chromatin accessibility.

生物化学工学
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