「メス化遺伝子」 がオスで発現しても正常に「オス化」できる分子制御機構とは？

本課題では、メス化遺伝子として知られるtransformer 遺伝子の性決定カスケード中の役割とその多様化について研究する。通常、この遺伝子は性特異的な選択的スプライシングによって、メスのみで機能的なTraタンパクを発現しメス化を誘導する。一方、オスでは非機能的なタンパクしか発現せず機能を持たない。しかし研究代表者はクワガタムシ科の一部の種において、雌雄の両方で同じ機能的なTraが発現することを見出し、オスでは機能的なTraを発現しているにもかかわらず、正常にオスへと分化する機構の解明に取り組む。2022年度は、雌雄で同一のtraアイソフォームを発現した種であるオキナワノコギリクワガタを用いて、雌雄同一のアイソフォームが発現することの再現性の確認、およびtraのコファクターであるtra2の性特異的な発現の可能性について検証した。結果、6月に沖縄でサンプリングを行い、これまで用いていた個体とは異なる個体群由来の個体でも、やはりオスとメスのtra発現アイソフォームは同一であり、この特異な現象の再現性が確認された。また、tra2の発現は雌雄特異性が見られなかった。この結果により「tra2の発現に性特異性があることで雌雄で同じtraを発現していてもメスのみでメス分化が起こる」という可能性はほぼ否定された。今後は、RNAseqを用いたオス特異的なオス分化因子を探索するとともに、Traタンパクの検出を通してtraのmRNAの翻訳制御の可能性を検証する予定である。また、クワガタムシ科内のtra遺伝子の数と発現パターンを網羅的に調べるため、新たにヒラタクワガタ、マグソクワガタ、キンオニクワガタにおいて、トランスクリプトームDBの構築に着手した。

本課題では、メス化遺伝子として知られるtransformer 遺伝子の性決定カスケード中の役割とその多様化について研究する。通常、この遺伝子は性特異的な選択的スプライシングによって、メスのみで機能的なTraタンパクを発現しメス化を誘導する。一方、オスでは非機能的なタンパクしか発現せず機能を持たない。しかし研究代表者はクワガタムシ科の一部の種において、雌雄の両方で同じ機能的なTraが発現することを見出し、オスでは機能的なTraを発現しているにもかかわらず、正常にオスへと分化する機構の解明に取り組む。2022年度は、雌雄で同一のtraアイソフォームを発現した種であるオキナワノコギリクワガタを用いて、雌雄同一のアイソフォームが発現することの再現性の確認、およびtraのコファクターであるtra2の性特異的な発現の可能性について検証した。結果、6月に沖縄でサンプリングを行い、これまで用いていた個体とは異なる個体群由来の個体でも、やはりオスとメスのtra発現アイソフォームは同一であり、この特異な現象の再現性が確認された。また、tra2の発現は雌雄特異性が見られなかった。この結果により「tra2の発現に性特異性があることで雌雄で同じtraを発現していてもメスのみでメス分化が起こる」という可能性はほぼ否定された。今後は、RNAseqを用いたオス特異的なオス分化因子を探索するとともに、Traタンパクの検出を通してtraのmRNAの翻訳制御の可能性を検証する予定である。また、クワガタムシ科内のtra遺伝子の数と発現パターンを網羅的に調べるため、新たにヒラタクワガタ、マグソクワガタ、キンオニクワガタにおいて、トランスクリプトームDBの構築に着手した。