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ハエと蝶のホメオティック遺伝子調節と機能の進化

R W Warren¹, L Nagy, J Selegue

¹Howard Hughes Medical Institute, University of Wisconsin-Madison 53706.

|December 1, 1994

まとめ

蝶のホメオティック遺伝子調節は,ビソラックス複合体 (BX-C) の遺伝子発現の変化を明らかにし,幼虫の肢体の違いを説明しています. これは,蝶とハエの進化の間にUltrabithoraxが制御する遺伝子が分岐したことを示唆しています.

科学分野:

発達生物学発達生物学について
進化の遺伝学進化の遺伝学
動物の進化動物の進化

背景:

ホメオティックな遺伝子は,ボディプランの発達に不可欠です.
ホメオティックな遺伝子 (ANT-CとBX-C) の進化は,節足類と昆虫の多様化より前のものです.
ホメオティックな遺伝子調節を理解することは,動物のボディプランの進化を説明する鍵です.

研究の目的:

蝶 (Lepidoptera) のホメオティック遺伝子発現と調節を調査する.
ホメオティック遺伝子調節の変化が進化の多様化にどのように貢献するのかを理解する.
蝶とハエの間の遺伝子調節を,幼虫の四肢と翼の発達に関して比較する.

主な方法:

蝶の幼虫におけるホメオティック遺伝子発現パターンの分析.
蝶の腹部におけるビソラックス複合体 (BX-C) 内の遺伝子調節の調査.
蝶とハエの遺伝子調節の比較分析.

主要な成果:

蝶の腹部では,BX-C遺伝子調節の顕著な変化が確認されました.
これらの規制の変化は,蝶とハエの幼虫の腹部の肢数の違いを説明します.
Ultrabithoraxによって調節される翼パターニング遺伝子は,蝶とハエの間で異なった.

結論:

ホメオティック遺伝子調節は,セグメントの多様性の進化において重要な役割を果たしています.
BX-C遺伝子の調節の変化は,幼虫の形態の違いの原因である.
ウルトラビトラックスによって調節される遺伝子の相違は,昆虫の体計画における進化的新奇性に寄与する.

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