【発生生物学】齧歯類の背中の毛が縞模様になる過程
Nature
一部のマウスとシマリスの毛色が縞模様になる過程の背後にある機構について説明する論文が、今週のオンライン版に掲載される。今回の研究では、齧歯類の毛色パターン形成の一般的な機構が明らかになっており、他の動物における独特な身体的形質の進化に関する新たな知見がもたらされる可能性もある。
哺乳類の独特の斑点と縞模様の形成については十分な解明がなされていないが、今回、Hopi Hoekstraの研究チームは、背中に2組の暗色-明色-暗色の縞模様を持つヨスジクサマウス（Rhabdomys pumilio）の皮膚の発生を調べた。その結果、この縞模様を形成する機構が胚期に始まることが分かった。つまり、胚期において、発生の後の段階で最終的に明色の筋になる皮膚領域でAlx3遺伝子の発現が始まるのだ。Hoekstraたちは、Alx3遺伝子が色素産生細胞の調節因子を抑制し、それによって明色の筋が生じると断定している。
さらにHoekstraたちは、ヨスジクサマウスのような背中の縞模様を持つトウブシマリス（Tamias striatus）の毛色パターンの形成に同じような機構があることを見いだした。トウブシマリスは、約7000万年前に齧歯類（大部分のマウスとラットを含む）から分岐しているため、この新知見は、これらの毛色パターンの形成機構が複数の哺乳類種で独立に進化した共通の発生機構である可能性を示唆している。
The mechanisms underlying the development of stripes in some mice and chipmunks are described in a paper published online this week in Nature. The study reveals a common mechanism for patterning in rodents and may yield new insights into the evolution of unique physical traits in other animals.
The formation of distinctive spots and stripes in mammals is not well understood. Hopi Hoekstra and colleagues examined skin development in African striped mice, which have a pattern of a set of two dark-light-dark stripes on their backs. They find that the mechanisms that give rise to the stripes begin during the embryonic stage of development. Specifically, expression of the gene Alx3 in the skin at this stage appears in the region where the dark stripes will ultimately form later in development. The authors determine that Alx3 also suppresses a regulator of pigment-producing cells, thereby creating the light-coloured stripes.
Finally, they find that similar mechanisms generate patterns in Eastern chipmunks, which have a similarly striped back. The Eastern chipmunk diverged from the rodent family that includes most mice and rats about 70 million years ago, so this finding suggests that these may be common developmental mechanisms that evolved independently in multiple mammalian species.doi: 10.1038/nature20109
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