2つの独立した経路における突然変異は,ヘルマフロディット性ネマトードを生成するのに十分である
Chris Baldi1, Soochin Cho, Ronald E Ellis
1Graduate School of Biomedical Sciences, University of Medicine and Dentistry of New Jersey, Stratford, NJ 08084, USA.
Science (New York, N.Y.)
|December 8, 2009
まとめ
ネマトードにおけるヘルマフロディティズムの進化には,おそらく2つの重要な遺伝的変化が含まれています. これには,XX個体が精子を産生できる変異と,この精子が独立して活性化できる変異が含まれる.
科学分野:
- 進化遺伝学の進化遺伝学について
- 発達生物学 発達生物学とは
- ネマトードの生殖戦略
背景:
- ネマトドのCaenorhabditis elegansは,自己肥沃なヘルマフロディティズムを示し,祖先のゴノコリスティック (男性/女性) 種からの新しい特徴の進化の洞察を提供します.
- 関連する種であるCaenorhabditis remaneiは,異なった男性と女性の性別を有し,性決定と繁殖の遺伝的基盤を調査するためのモデルとして機能しています.
- Caenorhabditisにおけるヘルマフロディティズムの遺伝的基礎を理解することで,この生殖モードの出現につながる進化の経路を明らかにすることができます.
研究 の 目的:
- Caenorhabditis属の自己肥沃性ヘルマフロディティズムの進化のための遺伝的要件を調査する.
- 男性/女性系から自己受精性のヘルマフロディット系への移行を容易にする特定の遺伝子変異を決定する.
- Caenorhabditisのヘルマフロディティズムにつながる潜在的な2段階の進化プロセスをモデル化するために.
主な方法:
- RNA干渉 (RNAi) を利用して,性別決定と精子の活性化に関与する特定の遺伝子の活性化を低下させた.
- Caenorhabditis remanei.のXX (ヘルマフロイド) 動物における操作された遺伝子発現.
- 操作されたXX動物によって生成された精子の卵細胞を活性化し受精させる能力を評価した.
主要な成果:
- XX C. remanei の動物における tra-2 遺伝子の活性低下は精子生成を誘発したが,精子は活性化のために男性の精液を必要とした.
- XX C. remanei の動物における tra-2 と swm-1 の遺伝子発現を同時に減少させることで,活性精子を持つ自己受精性のヘルマフロディットが生まれた.
- C. elegansの精子活性化を調節するswm-1遺伝子は,操作されたXX動物の自己受精を可能にするために不可欠であることが判明しました.
結論:
- Caenorhabditisにおけるヘルマフロディティズムの進化は,おそらく2つの異なる遺伝的ステップで発生した.
- 最初のステップは,XXの精子生成につながる性決定経路の突然変異でした.
- 2つ目のステップは,swm-1のような遺伝子の変異で,精子の自己活性化,したがって自己受精を可能にしました.
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