糖心破解版

蝶や蛾の幼虫（イモムシ）の体表に见られる目玉纹様は捕食者に対する警告的なシグナル、またカイコガの幼虫（カイコ）の祖先种クワコに见られるような茶褐色の纹様は枯れ枝にカモフラージュしているといわれています。カイコではこのような幼虫の纹様に加えて、合わせて15もの异なる纹様は染色体の特定の位置を占めている（辫遗伝子座）突然変异に由来することが古くから知られていました。このような多様な模様は辫遗伝子座の未知の遗伝子が生み出していると考えられてきましたが、その実体はこれまで全くわかっていませんでした。

© 2014 藤原晴彦
カイコ辫遗伝子座に属する4つの突然変异体
左の姫蚕では全く模様が见られない。一方、左から2つ目の形蚕では特有な斑纹がいくつかの体节にみられる。右から2つ目の暗色では、クワコの体表纹様に类似する。右の黒縞では各体节が黒い太い縞で覆われる。カキコではこれら以外に模様の异なる11种类の突然変异体が知られている。

今回、東京大学大学院新领域创成科学研究科の藤原晴彦教授と依田真一大学院生らの研究グループは、多様な幼虫の紋様が一つの遺伝子によって創出されるメカニズムをカイコの突然変異体を用いて解明しました。分子生物学的な解析手法を駆使した結果、この遺伝子はApontic-likeという新規の転写因子であることがわかりました。apontic-like遺伝子の発現が幼虫の体表で変化することによりさまざまな紋様が体表に現れる一方、この遺伝子はアゲハなど他種のイモムシの紋様形成にも関わっている可能性が示されました。

今回の成果は、ある祖先种などからさまざまな形质をもった生物群が生じるような进化（分岐进化）や系统的に离れた生物间で似たような形质が生じるような进化（収敛进化）の基盘となっている遗伝的な背景を创出するメカニズムを研究する上で重要な知见をもたらし、イモムシの体表の纹様の研究が进化学や生态学の分野に大きな影响を与える优れたモデルとなりうることを示しました。

この成果は、イギリスの科学雑誌「Nature Communications」オンライン2014年9月18日号で公開されました。

论文情报

Shinichi Yoda, Junichi Yamaguchi, Kazuei Mita, Kimiko Yamamoto, Yutaka Banno, Toshiya Ando, Takaaki Daimon & Haruhiko Fujiwara,
“The transcription factor Apontic-like controls diverse coloration pattern in caterpillars”,
Nature Communications 5 (4936) Online Edition: 2014/9/18 (Japan time), doi: 10.1038/ncomms5936.

リンク

目玉模様の谜（関连记事）