要旨

理化学研究所（理研）倉谷形態進化研究室の倉谷滋主任研究員、武智正樹元研究員、東京大学大学院医学系研究科の栗原裕基教授、北沢太郎元大学院生らの共同研究グループ※は、マウスとニワトリの胚発生において同じ遺伝子の働きを抑える実験を行い、進化の中で哺乳類系統[1]と爬虫（はちゅう）類-鳥類系統[2]がそれぞれ独自の発生メカニズムにより鼓膜を獲得したことの発生学的証拠を発見しました。

陸上脊椎動物は、空気中の音を聴くために、鼓膜[3]と中耳骨[4]を顎（がく）関節の近くに進化させてきました。中耳骨は、哺乳類では3個、爬虫類と鳥類では1個あります。これらの骨は化石にも残ることから、その進化の歴史をたどることができ、哺乳類の祖先で顎とその支持装置を構成していた骨が次第に中耳の骨へと変化していった様子が明らかになっています。しかし、どのようなきっかけで、哺乳類系統が爬虫類-鳥類系統よりも多くの中耳骨を持つようになったのかは不明でした。また、鼓膜のような軟組織は化石には残らないため、鼓膜がいつ獲得されたのかは分かっていませんでした。

共同研究グループは、胚発生時に顎の前駆組織を下顎へ分化させる遺伝子の働きを抑える操作を行い、下顎の位置にも上顎の骨が発生するようなマウスとニワトリを作り出しました。マウスでは遺伝子ノックアウト技術[5]を使い、ニワトリでは発生中の胚に薬剤を投与して得たもので、骨格の形態に対してまったく同じ効果が出ることが確認できました。

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本研究は、英国のオンライン科学雑誌『Nature Communications』（4月22日付け）に掲載されます。
※共同研究グループ

理化学研究所 倉谷形態進化研究室
主任研究員 倉谷 滋 （くらたに しげる）
元研究員 武智 正樹 （たけち まさき）（現 東京医科歯科大学 大学院医歯学総合研究科 分子発生学分野 テニュアトラック助教）

東京大学 大学院医学系研究科 分子細胞生物学専攻 生化学・分子生物学講座
教授 栗原 裕基 （くりはら ひろき）
元大学院生 北沢 太郎 （きたざわ たろう）（現 日本学術振興会特別研究員 PD 疾患生命工学センター 動物資源学部門）

http://www.riken.jp/pr/press/2015/20150422_2/