翅形成マスタ－遺伝子を利用した昆虫翅獲得プロセスの解明

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昆虫の翅は、鳥やコウモリの羽とは異なり、四肢とは完全に独立した飛翔器官である。本研究では、昆虫翅の獲得および進化の分子機構を明らかにすることを目的としている。昆虫の体は連続相同的な体節によって構成されているため、各体節の構造は互いに連続相同性を有している。しかしながら、現存有翅昆虫において、翅は中胸と後胸の二体節にしか存在せず、他の体節における連続相同構造はこれまで知られていなかった。昨年度までに、Hox遺伝子および翅形成分子マーカーvestigia1(vg)とscalloped(sd)に着目した分子レベルでの解析から、チャイロコメノゴミムシダマシの無翅体節における翅連続相同構造(成虫前胸のhypomeronおよび蛹腹部のdenticular outgrowth)を同定することに成功した。本年度は同定したチャイロコメノゴミムシダマシの翅連続相同構造について、異なる形態や機能をもたらす発生基盤を探ることを目的とし、比較発生学的解析を行った。具体的には、ショウジョウバエにおいて明らかになっている発生学的知見から、翅連続相同構造形成に関与すると考えられる候補遺伝子として、複数の遺伝子に着目し、遺伝子機能解析を行った。その結果、複数の遺伝子に関して、これまで全く知られていなかった形態形成に関与する機能が明らかとなり、翅連続相同構造の機能的分化に関する新たな知見を得ることができた。