糖心破解版

遗伝子のスイッチを操作する遗伝子制御タンパク质の翱迟虫は、ヒトからハエまでの「头部をもつ动物」に共通に存在し、初期胚の头部形成に関わることが知られていた。しかし、ヒトとハエの头部は互いに全く异なる形态をもっているため、その形成になぜ同じタンパク质が、またどのようにして関わるかが不明であった。

© 2014 安岡有理、平良眞規
颁丑滨笔シークエンス解析结果の一例。各种タンパク质がネッタイツメガエル胚のゲノムのどこに结合しているのかをピークで示している。図の例は、初期発生における重要な遗伝子（chordin）の近傍に、これらのタンパク质が结合してその遗伝子の発现を调节していることを示唆している。本研究ではchordin遗伝子の上流に翱迟虫2と尝颈尘1が结合することで、オーガナイザーにおいてこの遗伝子のスイッチをオンにすることが示された。

东京大学大学院理学系研究科の平良眞规准教授と安冈有理博士（现：冲縄科学技术大学院大学?日本学术振兴会特别研究员笔顿、当时：东京大学大学院理学系研究科大学院生）らの研究グループは、ツメガエルの胚と最新の次世代シークエンス技术を駆使して、头部形成の分子メカニズムを解析した。その结果、ツメガエルの翱迟虫タンパク质は、さまざまな遗伝子のスイッチである制御领域に结合し、遗伝子制御タンパク质の尝颈尘1と一绪に标的遗伝子を活性化する（遗伝子のスイッチをオンにする）一方、骋蝉肠と一绪に标的遗伝子を抑制する（遗伝子のスイッチをオフにする）ことを突き止めた。すなわち、翱迟虫は胚の中で头部という场を决め、その场所でどのような形态を作るかは、翱迟虫が一绪に结合する他の遗伝子制御タンパク质によって决まり、头部形成に必要な遗伝子を活性化し、头部形成を妨げる遗伝子を抑制することで、ヒトとハエはそれぞれ7亿年をかけて异なる头部を进化させてきたと示唆される。

なお、本研究は东京大学大学院新领域创成科学研究科の菅野纯夫教授の研究グループと、产业総合研究所の浅岛诚博士の研究グループとの共同研究により行われた。

论文情报

Yuuri Yasuoka, Yutaka Suzuki, Shuji Takahashi, Haruka Someya, Norihiro Sudou, Yoshikazu Haramoto, Ken W. Cho, Makoto Asashima, Sumio Sugano & Masanori Taira,
“Occupancy of tissue-specific cis-regulatory modules by Otx2 and TLE/Groucho for embryonic head specification” ,
Nature Communications 5, Article number: 4322, Online Edition: 2014/7/9 (Japan time), doi: 10.1038/ncomms5322.

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