タツノオトシゴに見られる男性妊娠の遺伝子

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ビデオ: ハートの形が愛らしい タツノオトシゴの交尾・産卵 水中映像 2023, 2月
タツノオトシゴに見られる男性妊娠の遺伝子
タツノオトシゴに見られる男性妊娠の遺伝子
Anonim
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研究者の国際的なチームは、タツノオトシゴのゲノムを配列決定し、男性が子孫を産む能力に関与する遺伝子を発見しました。記事はジャーナルNatureに掲載されました。

タツノオトシゴ(海馬属)は、熱帯および亜熱帯の海に生息するヨウジウオ科の小さな硬骨魚です。彼らは多くの風変わりな機能を持っています。彼らには歯がなく、顎は細い管に成長し、最後に小さな口があり、それを使って水から餌を吸います。鱗の代わりに、彼らの体は捕食者から彼らを保護する骨のプレートで覆われています。骨盤と尾びれはありませんが、植物の茎にしがみつく柔軟でねじれた尾があります。

タツノオトシゴの最も珍しい特徴は、タツノオトシゴがメスではなくオスによって運ばれることです。最長8時間続く長く困難な交尾ダンスの後、オスとメスは互いに近づき、メスはオスの腹の特別なポケットに卵を投げます。精子細胞もそこに投げ込まれ、その後、ポケットの中で受精が行われます。受精卵はポケットの壁に埋め込まれ、海綿状の組織が生い茂っています。この組織を通して、男性は成長中の胚に栄養素、酸素、カルシウム、およびプロラクチン(哺乳類の乳汁分泌に関与するホルモン)を供給します。また、ポケット壁の組織は、胚に免疫保護、排泄、浸透圧調節を提供します。熟した稚魚が卵から孵化し、その後オスが卵を産み、筋肉の収縮の助けを借りて腹部のポケットから卵を押し出します。タツノオトシゴに加えて、胎生魚の中で、男性の妊娠は、同じファミリーのヨウジウオ、ダツ(Syngnathinae)の魚でのみ知られています。

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タツノオトシゴの構造の除去と他の硬骨魚との系統発生的関係

新しい記事の著者は、スジハラタヒバリの完全なゲノムを配列決定し、他の硬骨魚のゲノムと比較しました。タツノオトシゴの系統では、進化の速度が祖先や他の硬骨魚よりも著しく高かったことが判明しました(理由は明らかではありません)。タツノオトシゴを他のすべての魚と区別する遺伝的特徴の中で、科学者は、タツノオトシゴには歯がまったくないため、歯のエナメル質の発生に関与する遺伝子のほとんどが失われていることを発見しました。また、他の魚と比較して、タツノオトシゴは匂いに関連する遺伝子がほとんどありません。失われた遺伝子の中には、脊椎動物の後肢の発達を調節するtbx4転写因子の遺伝子があり、したがって、魚の骨盤のひれがありました。

しかし、タツノオトシゴのいくつかの遺伝子は過剰であることが判明しました。それらのゲノムには、パトリスタシン(pastn)遺伝子の6つのコピーが含まれています。これらの魚では、明らかに、オスが子孫を産む能力に関与しています。この遺伝子はアスタシンメタロプロテアーゼのファミリーに属しており、孵化前の卵殻の溶解に関与する遺伝子も含まれています。パストン遺伝子の6つのコピーのうち5つは、それぞれ妊娠の異なる段階で、男性の腹部ポケットの組織で活発に発現しています。これは、この遺伝子が何らかの形で男性の妊娠に関与していることを示唆していますが、どのようにすればよいのかはまだ明らかではありません。

最近、科学者たちは、遺伝子調節のレベルで、タツノオトシゴの妊娠が他の胎生脊椎動物の妊娠と多くの点で類似していることを示しました:爬虫類と哺乳類。

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