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サカナの鰓がくり返しパターンでつくられる仕組みを解明 ~脊椎動物がもつもう1つのくり返し構造の作られ方~

2016/05/20

筑波大学生命環境系 和田洋教授、同大学院 岡田和訓博士(現在は基礎生物学研究所 研究員)、岡崎統合バイオサイエンスセンター/基礎生物学研究所 高田慎治教授らは、メダカの鰓がかたち作られる初期段階で、鰓のもとになるくり返し構造が作られるためにpax1という遺伝子が鍵となる役割を果たすことを発見しました。

本研究ではメダカのpax1という遺伝子に注目し、この遺伝子の発現が表すくり返しのパターンが、鰓のもとになるくり返し構造を作るための基準になっていることを明らかにしました。さらに、ゲノム編集という方法を用いてメダカのpax1の機能をなくした突然変異体を作成したところ、鰓が形成されないことがわかりました。最も重要な発見は、pax1の突然変異体では、pax1自身のくり返しパターンでの発現が見られなくなったことです。この研究結果は、鰓のくり返し構造の形成にpax1が中心的な役割を果たしていることを示しています。

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図 メダカの鰓の形成におけるpax1の役割。

pax1が発現することでpax1自身の発現のくり返しパターンを作り出す。これによってpax1が発現する細胞としない細胞がくり返し頭部に並ぶ。pax1が発現した細胞が鰓を作るので、メダカはくり返し構造として鰓を形成することができる。

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