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雌なのに精子を作るカイコ
A. Masc-R遺伝子をもつ雌カイコの卵巣には、精巣によく似た組織がみられた（左写真）。拡大すると、精巣に特有の小胞が無数にみられ（中央写真）、この精巣によく似た組織の中には、たくさんの細長い形状の塊（精子束）がみられた（右写真矢印）。B. 正常な雄カイコの精巣（左写真）は4つの部屋からなり、それぞれの部屋には精子を含む小胞がみられる（中央写真）。精巣には精子束が無数にみられ（右写真）、これら精子束の1つ1つには数百の精子が含まれる。C. 正常な雌カイコの卵巣は4本の細長い管からなる（写真）。
© 2016 鈴木 雅京

東京大学大学院新领域创成科学研究科の鈴木雅京准教授らの共同研究グループは、カイコの性別を雄へと導く働きがあると予想されていた遺伝子（Masc）を雌のカイコの遗伝子に组込んだ结果、精子を作るなど様々な点で雄らしさを备えることを発见しました。Masc遗伝子を标的とした农薬の开発によって、蛾类害虫を不妊化する害虫防除法に役立つと期待されます。

カイコの性别は、辫颈搁狈础と呼ばれる小さな搁狈础によって决まる、という点で特徴的です。この辫颈搁狈础は雌だけがもつ奥染色体の遗伝子贵别尘によって作りだされ、个体の性别を雄にする遗伝子Mascの働きを抑えます。したがってFem遗伝子をもつカイコでは雄へと导くこと（雄化）が抑えられ、その结果、カイコは雌になると予想されてきました。しかし、Masc遗伝子がカイコを雄化することができるかどうか、という点については不明のままでした。

そこで共同研究グループは、辫颈搁狈础による抑制を免れるMasc（Masc-R）遗伝子を人工的に作製し、それを雌のカイコのゲノム内に组込むことでどのような変化が见られるかを観察しました。その结果、Masc-R遗伝子をもつ雌のカイコは卵巣に异常を示し、ほとんど卵を产まなくなりました。また、この异常な卵巣の中には精巣とよく似た组织の形成がみられるほか、この组织には実际に精子が含まれることもわかりました。また、外部の生殖器や腹部の特徴についても雄化の倾向がみられました。

以上の结果から、共同研究グループは、Masc遗伝子はカイコの雄化を引き起こす机能をもつと结论付けました。カイコの雄化の机能をもつ遗伝子は、未だ数えるほどしかみつかっていません。本研究は、蝶や蛾の雄化に関わる遗伝子の机能を解明した、贵重な例であるといえます。

铃木雅京准教授は次のように话します。「カイコの性别を决める生物学的な机构はとてもユニークです。Masc遗伝子もこれまで雄化の机能をもつことが知られるいかなる遗伝子とも异なる新しい种类のものでした」。そして、「正直なところ、Masc遗伝子がカイコを雄化する机能をもつかどうか不安でしたが、今回の研究によってその不安が払拭されてほっとしています。Masc遗伝子はそれくらい珍しい遗伝子なのです」と続けます。

本成果は、国立研究開発法人 農業?食品産業技術総合研究機構 生物機能利用研究部門 新産業開拓研究領域 カイコ機能改変技術研究ユニットの笠嶋めぐみ研究員ら、東京大学大学院农学生命科学研究科の勝間進准教授らとの共同研究により得られたものです。

论文情报

Hiroki Sakai, Megumi Sumitani, Yasuhiko Chikami, Kensuke Yahata, Keiro Uchino, Takashi Kiuchi, Susumu Katsuma, Fugaku Aoki, Hideki Sezutsu and Masataka G. Suzuki, "Transgenic Expression of the piRNA-Resistant Masculinizer Gene Induces Female-Specific Lethality and Partial Female-to-Male Sex Reversal in the Silkworm, Bombyx mori", PLOS Genetics Online Edition: 2016/08/31 (Japan time), doi:10.1371/journal.pgen.1006203.
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