生物・環境
脊椎動物の「頭」の起源に迫る ~ホヤから脊椎動物への進化の一端を解明~
筑波大学 生命環境系 堀江健生助教らの研究ク?ルーフ?は、米国フ?リンストン大学との共同研究により、脊椎動物の頭部感覚器を生み出す頭部フ?ラコート?、神経堤細胞の進化的な起源とその発生フ?ロク?ラムを明らかにしました。
本研究て?は、ホヤにおいて頭部フ?ラコート?と神経堤細胞の起源にあたる性質を備えた細胞の発生フ?ロク?ラムについて、細胞系譜追跡実験、遺伝子機能阻害実験、単一細胞トランスクリフ?トームなと?の手法を組み合わせた包括的な解析を行いました。その結果、1）神経板境界領域は、Foxc, Six1/2, Msxbという遺伝子によって区画化されており、これらの遺伝子による区画化のハ?ターンはホヤと脊椎動物の間て?保存されていること、2）各遺伝子て?区画化された領域から、頭部フ?ラコート?、神経堤細胞の性質を備えた感覚神経細胞か?産み出されること、3）頭部フ?ラコート?と神経堤細胞はお互いに運命を変換することか?可能な似た性質を備えていることを示しました。
図 脊椎動物とホヤの神経板境界領域の模式図
図の上半分は脊椎動物の神経板境界領域を、下半分はホヤの神経板境界領域を示している。赤紫色か?フ?ラコート?、緑色か?神経堤細胞、水色と紺色か?神経板を表している。頭部フ?ラコート?は神経板の前方に、神経堤細胞は神経板の側方の後方に位置している。頭部フ?ラコート?からは耳や鼻なと?の感覚器官か?、神経堤細胞からは末梢神経細胞や色素細胞、頭部の骨組織なと?か?分化する。頭部フ?ラコート?、神経堤細胞の位置関係は、脊椎動物とホヤて?良く似ている。
本研究て?は、ホヤにおいて頭部フ?ラコート?と神経堤細胞の起源にあたる性質を備えた細胞の発生フ?ロク?ラムについて、細胞系譜追跡実験、遺伝子機能阻害実験、単一細胞トランスクリフ?トームなと?の手法を組み合わせた包括的な解析を行いました。その結果、1）神経板境界領域は、Foxc, Six1/2, Msxbという遺伝子によって区画化されており、これらの遺伝子による区画化のハ?ターンはホヤと脊椎動物の間て?保存されていること、2）各遺伝子て?区画化された領域から、頭部フ?ラコート?、神経堤細胞の性質を備えた感覚神経細胞か?産み出されること、3）頭部フ?ラコート?と神経堤細胞はお互いに運命を変換することか?可能な似た性質を備えていることを示しました。
図 脊椎動物とホヤの神経板境界領域の模式図
図の上半分は脊椎動物の神経板境界領域を、下半分はホヤの神経板境界領域を示している。赤紫色か?フ?ラコート?、緑色か?神経堤細胞、水色と紺色か?神経板を表している。頭部フ?ラコート?は神経板の前方に、神経堤細胞は神経板の側方の後方に位置している。頭部フ?ラコート?からは耳や鼻なと?の感覚器官か?、神経堤細胞からは末梢神経細胞や色素細胞、頭部の骨組織なと?か?分化する。頭部フ?ラコート?、神経堤細胞の位置関係は、脊椎動物とホヤて?良く似ている。
