理系にゅーす

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1: 2018/01/14(日) 15:20:53.45 ID:CAP_USER
ショウジョウバエが眼に傷やストレスを受けると、眼を翅に変える仕組みを解明したと、東北大学の研究グループが1月12日に発表した。
器官再生など、再生医療分野での応用が期待できるという。

これまでも細胞が性質を転換する能力(分化可塑性)は、さまざまな生物で確認されている。
特にショウジョウバエは、傷付いた器官を丸ごと別の器官につくり変える「決定転換」という仕組みを持っているが、よく分かっていなかった。

 眼が翅に変わってしまうショウジョウバエを調べたところ、「Wge」と「Su(var)3-9」という2つのタンパク質が転換を担っていることが判明した。
特にSu(var)3-9は、DNAを巻き付けて染色体を形成する「ヒストンタンパク質」に対し、メチル化と呼ばれる特定部位への化学変化を起こし、遺伝子発現を調節する酵素として知られている。

続きはソースで

画像:通常のハエと眼が翅になったハエ
http://image.itmedia.co.jp/news/articles/1801/12/am1535_hae2.jpg
http://image.itmedia.co.jp/news/articles/1801/12/am1535_hae.jpg

ITmedia NEWS
http://www.itmedia.co.jp/news/articles/1801/12/news123.html
images


引用元: 【再生医療】ショウジョウバエの眼が翅になる仕組み、東北大が解明 再生医療に応用へ

ショウジョウバエの眼が翅になる仕組み、東北大が解明 再生医療に応用への続きを読む

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1: 2015/03/11(水) 18:26:33.01 ID:???.net
新領域:アゲハチョウ2種のゲノムを解読 -毒蝶に似せる擬態の謎に迫る-
http://www.k.u-tokyo.ac.jp/info/entry/22_entry380/

画像
http://www.k.u-tokyo.ac.jp/info/images/uploads/news/20150306fujiwara01.jpg
図1 シロオビアゲハのベイツ型擬態
シロオビアゲには、ベイツ型擬態を見せる雌(中央)と擬態をしない雄や雌(右)がみられる。ベイツ型擬態を見せる雌と擬態しない雌は遺伝子座Hによって切り替わる。
http://www.k.u-tokyo.ac.jp/info/images/uploads/news/20150306fujiwara02.jpg
図2
http://www.k.u-tokyo.ac.jp/info/images/uploads/news/20150306fujiwara03.jpg
図3 擬態型染色体に存在するdsx遺伝子が擬態形質を誘導する
今回開発した新たな遺伝子導入法で擬態型の雌個体で擬態型dsx遺伝子(擬態型染色体上に存在するdsx遺伝子)の働きを抑えることに成功した。
左:同一個体内の未処理翅。右は処理翅。処理した翅では赤い斑点がなくなり白い帯状の模様が出現し、非擬態型の翅に類似するようになった。



発表のポイント

◆アゲハチョウ2種(シロオビアゲハとナミアゲハ)のゲノムを解読し、世界で初めてアゲハチョウ科に属する蝶のゲノムを明らかにした。
◆シロオビアゲハの雌が毒蝶のベニモンアゲハにその模様を似せるベイツ型擬態の原因となる遺伝子の構造や分子機構を明らかにした。
◆本成果は、蝶の多様な基礎研究を推進するとともに、食植性昆虫の防除や生育制御にも役立てられると期待される。


発表概要

 沖縄などに生息するシロオビアゲハは、雌だけが翅の紋様などを毒蝶のベニモンアゲハに似せて捕食者をだまし、捕食者から逃れる擬態(ベイツ型擬態、注1)を示す。しかしその原因遺伝子や分子機構については不明瞭だった。

 今回、東京大学大学院新領域創成科学研究科の藤原晴彦教授らは擬態の謎を解くために、東京工業大学、名古屋大学、国立遺伝学研究所などと協力して、シロオビアゲハとベイツ型擬態をしないナミアゲハの2種のゲノムを解読し、その原因遺伝子や分子機構の一端を明らかにした。

 シロオビアゲハのゲノムデータの解析などから、ゲノム上でベイツ型擬態を生じさせている領域は10万塩基対以上に及ぶ超遺伝子(注2)と呼ばれる構造で、性分化を制御するdoublesex(注3)などの遺伝子を含むことが判明した。また、この構造は擬態をしないシロオビアゲハの雌のものと比べて、染色体の並びが逆向きになるなど特異な構造をしていた。擬態をしないナミアゲハのゲノムとの比較から、擬態をするシロオビアゲハの雌の超遺伝子は数千万年前に誕生したと推定された。さらに、新たに開発した遺伝子導入技術などから、擬態をするシロオビアゲハの擬態型dsxのメッセンジャーRNAが翅の紋様などの擬態を生じさせることがわかった。

 本成果は、蝶などによく見られる「雌に限定されたベイツ型擬態」の謎を解くとともに、超遺伝子の完全な構造と機能を初めて示したものである。また、アゲハチョウ科の蝶のゲノムが解読された初めての成果で、このゲノム情報は多様な基礎研究を推進するとともに、食植性昆虫の防除や生育制御に役立てられると期待される。

(以下略)

no title
 

引用元: 【分子生物学】アゲハチョウ2種のゲノムを解読 -毒蝶に似せる擬態の謎に迫る-

アゲハチョウ2種のゲノムを解読 -毒蝶に似せる擬態の謎に迫る-の続きを読む

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1: 2014/12/13(土) 13:31:13.10 ID:???.net
Yahoo!ニュース - コノハチョウ擬態の謎、解明か (ナショナルジオグラフィック 公式日本語サイト)
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20141212-00000001-natiogeog-sctch


 コノハチョウ属の仲間には、デッド・リーフ(オークリーフ)・バタフライと呼ばれる枯葉そっくりのチョウがいる。葉脈からカビの模様にいたるまで、その完璧に枯葉を模した翅がどのように進化したかは、これまで熱い論争の的だった。

 1800年代、博物学者のアルフレッド・ラッセル・ウォレスは東南アジアでコノハチョウを採集し、チョウがお腹を空かせた鳥から身を守るため徐々に葉っぱを真似るようになったと説明するダーウィンの自然選択説をさらに前進させた。

 その一方で、別の進化論を提唱する科学者らも現れた。例えば1940年代には、米国の遺伝学者リチャード・ゴールドシュミット(RichardGoldschmidt)が、翅の擬態は中間的な変化のない突然変異によって現れたとする、「有望な怪物」と呼ばれる説を提唱した。

 そして今回、日本人研究者らが少なくとも4段階の中間的な形状を経てコノハチョウが枯葉模様を進化させたとする新たな説を発表した。

「枯葉擬態の漸進的な進化を裏付ける初めての証拠を提供するため」、時間と共に微妙に変化していく翅の裏面にある模様を図化したと、研究の共著者である独立行政法人農業生物資源研究所の鈴木誉保(たかお)氏は電子メールで語った。

 ダーウィンの進化論から枯葉擬態を説明する現代の科学者は、ようやく自らの説を証明する手段を得たと同氏は話している。

◆徐々に? それとも突然に?

 一方、鈴木氏と同僚らが用いた解析方法があまりに新しいため、ダーウィンの正当性を証明したとは言い難いと、英国リバプール大学総合生物研究所のマイク・スピード(Mike Speed)氏は述べている。

「極めて専門的かつ特殊な手法のため、内容を把握し確信を得るには時間が必要だ」と、研究には参加していないスピード氏は言う。

 一般的に、擬態が進化するには遺伝子レベルで大きな変化あるいは突然変異が起こると推測され、「これらの形質が永い世代を経て少しずつ進化していくという説明に人々は概ね懐疑的だ」と同氏は付け加えた。

引用元: 【進化生物学】コノハチョウ擬態の謎、解明か

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1: 2014/11/04(火) 16:09:44.41 ID:???0.net
「ハネカクシ」の羽を畳む仕組み解明

 世界中に分布している小型の昆虫「ハネカクシ」の仲間が、薄い羽を小さく畳んで外側の固い羽の中に収納する仕組みを東京大学の研究グループが初めて解明しました。研究グループでは、人工衛星に搭載する太陽光パネルの新たな畳み方などの技術開発に応用できるのではないかと話しています。

 ハネカクシ類は最大でも数センチほどの小型の昆虫で、薄い大きな羽を外側の固い羽の中に格納する際、お尻を器用に使って折り畳みますが、畳み方がほかの昆虫と比べ複雑で、どのように畳んでいるのかは謎とされていました。

 東京大学生産技術研究所の斉藤一哉助教らのグループは、ハネカクシの仲間が飛び立つところや羽をしまうところをハイスピードカメラを使って撮影し、畳み方を初めて解明しました。

 その結果、畳み方は左右でそれぞれ違い、20以上の折り線が必要な複雑な仕組みになっていることが分かりました。

(以下略、続きはソースでご確認下さい)

NHK NEWS WEB 11月4日 6時14分
http://www3.nhk.or.jp/news/html/20141104/t10015912211000.html

引用元: 【科学】「ハネカクシ」の羽を畳む仕組み解明―東大グループ[11/04]

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1: 2014/08/11(月) 21:47:01.02 ID:???.net
チョウの翅の色、数世代で急速に進化
Christine Dell'Amore, August 5, 2014

 アフリカ原産の茶色いチョウを交配すると、わずか6カ月から1年の間に翅が紫色に変化することが、研究チームによって証明された。

上は交配前のビシクラス・アニナナ(Bicyclus anynana)。下は、交配前(左)と交配から6世代後のB・アニナナの翅。交配後、翅に紫色を反射する鱗粉が発達した。
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_images/butterfly-wing-color-01-600x642_600x450.jpg

 チョウの翅は環境の変化に敏感で、色が環境によって変化することは知られているが、その仕組みについてまだ解明されていない。

「このように速く進化するとは、実に驚くべき結果だ」と、イェール大学の物理学者で研究の共著者ホイ・カオ(Hui Cao)氏は語る。

◆本来の色

 研究チームは、実験室で寿命2カ月ほどのジャノメチョウの一種、ビシクラス・アニナナ(Bicyclus anynana)を交配した。交配前、顕微鏡を使って紫の波長をよく反射する個体が選ばれている。

 進化を真似て数回にわたって交配が繰り返され、ついに紫色の翅を持つチョウが誕生するに至った。

 顕微鏡でその翅を観察すると、鱗粉が紫の波長を反射するように特定の厚みに変化していたことがわかった。

 次にチームは、このB・アニナナと紫色の翅を自然に進化させた同属の遠類2種を比べることにした。観察の結果、実験室でも自然界と同じような進化のメカニズムが働いていることが明らかになった。つまり、3種とも同じ厚みの鱗粉を持っていたのだ。

◆異なる色のチョウ

 動物が体の色を変化させるには、2通りの方法がある。1つは色素自体の変化で、これには相当のエネルギーを要する。もう1つは、翅や光を反射する部位の構成を微妙に調整する方法である。

 今回の実験では、翅自体を変化させることで、チョウは比較的楽な方法を選んだ。
「そうすることで、より速くかつ容易に環境の変化に順応することができるのだろう」とカオ氏は説明する。

 コーネル大学の昆虫学名誉教授マーク・スクライバー(Mark Scriber)氏は、「この論文は、色に関わる下部構造の進化が色素よりも速く行われることを見事に証明するものだ」と話している。

(つづきはソースを見て下さい)

ソース:ナショナルジオグラフィック ニュース(August 5, 2014)
チョウの翅の色、数世代で急速に進化
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=20140805002

論文:PNAS
Bethany R. Wasik, et al. Artificial selection for structural color on butterfly
wings and comparison with natural evolution.
http://www.pnas.org/content/early/2014/07/31/1402770111

プレスリリース:Yale University(August 5, 2014)
Butterflies are free to change colors in new Yale research
http://news.yale.edu/2014/08/05/butterflies-are-free-change-colors-new-yale-research

引用元: 【進化生物学】チョウの翅の色、数世代で急速に進化

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~~引用ここから~~

1: Cancer ★@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 06:47:09.27 ID:???.net

進化がコオロギの沈黙を引き起こした
ハワイ諸島の2つの島に棲息する雄コオロギが寄生虫を避けるために同時にほんの数年で音を消した。
Katia Moskvitch, 29 May 2014

フラット翅の雄コオロギ。
http://www.nature.com/polopoly_fs/7.17597.1401382183!/image/1.15323.jpg_gen/derivatives/landscape_300/1.15323.jpg

ハワイ諸島の2つの島にいる雄コオロギの個体群が、別々だが同時に、翅に起こった 進化的適応の結果として鳴く能力を失った。これは雄コオロギが寄生バエを引きつけるのを避けるための適応だ。この変化は、島ごとに独立してたった20世代のうちに起こり、人間の目でも観察できたことが研究で明らかになった。

この研究結果は収斂進化(別々のグループや個体群が自然選択への応答で独立に似た適応を進化させること)の最初期段階の解明に役立つだろう。

雄のナンヨウエンマコオロギ(Teleogryllus oceanicus)は鳴き声でよく知られていて、その音は翅を互い違いに擦り合わせて作られる。翅の脈は特別な構造を形成していて、我々がコオロギの鳴き声として聞く振動を作ることができる。「機構は櫛目のやすりで爪を擦るようなものだ」と研究のリーダーでセント・アンドルーズ大学(英国)の進化生物学者の、ネイサン・ベイリー(Nathan Bailey)は話した。

夜ごとのセレナーデは雌を誘い出し、繁殖をうながす。しかし不幸なことにハワイの雄にとって、鳴き声は致死的な寄生バエであるオルミア・オクラケア(Ormia ochracea)もおびき寄せてしまう。このハエの幼虫はコオロギに穿孔して中で成長し、1週間前後して羽化するときに宿主を◯してしまう。

両種ともハワイにやって来たのは前世紀末だと考えられている(コオロギはオセアニアから、ハエは北アメリカから)。新しい敵から自分の身を守るために、ハワイのカウアイ島に棲息する多数の雄コオロギがすぐに鳴くのを止めた。

◆闘いの歌

この変化は翅の形を変えて鳴き声を作れなくする変異によって起きたと考えられている。
この芸当は20世代以内という、進化学的にはまばたきに等しい期間のうちに達成された。
コオロギの一生が数週間であることを考えれば、非常に急速なプロセスだ。2003年までに、カリフォルニア大学リバーサイド校のマーリーン・ズック(Marlene Zuk)は最大で95%のカウアイ島にいる雄コオロギがもはや鳴かないことを発見した。この変異は音を作るのに役立つほぼ全ての翅の構造を消去し、フラットだが飛行には耐える翅が残されていた。

それから2年後の2005年、カウアイ島から101キロメートル離れたオアフ島の雄コオロギも沈黙し始めた。現在、オアフ島の約半分の雄が鳴かないことをベイリーは発見した。

彼のチームは2つ以上の個体群に沈黙変異が存在することに興味を持った。研究者たちは単純にフラット翅がカウアイ島からオアフ島に、たぶんボートや飛行機に乗って移住したのだと推測した。

>>2以降につづく

ソース:Nature News(29 May 2014)
Evolution sparks silence of the crickets
http://www.nature.com/news/evolution-sparks-silence-of-the-crickets-1.15323

原論文:Current Biology
Sonia Pascoal, et al. 2014. Rapid Convergent Evolution in Wild Crickets
http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0960982214005247

プレスリリース:Cell Press/EurekAlert!(29-May-2014)
There's more than one way to silence a cricket
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2014-05/cp-tmt052214.php


引用元: 【進化生物学】ハワイの島々でコオロギが沈黙 急速な収斂進化の例


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