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講義No.05075

遺伝に関する情報が蓄積されているキイロショウジョウバエ

同じ種でも遺伝子は違う

 生物は同じ種でも遺伝子レベルで見ると違うところがあります。例えば、生息地域ごとに異なる組み合わせの塩基があり、遺伝子の発現に対して異なる制御を受ける場合があります。キイロショウジョウバエは高地では黒く、温かい地域では淡く白い体色です。これは体色を司る「エボニー遺伝子」の発現量が違うためです。このエボニー遺伝子はドーパミンなどの神経伝達物質を介する機能にも影響を及ぼしているため、行動パターンの違いも生み出します。また、キイロショウジョウバエは交尾の際、雄が羽を震わせるなど複雑な求愛行動を行います。そのとき、クチクラ(外骨格を形成する生体物質)に触れて交尾相手を認識するのですが、例えばフェロモンの合成に関わる遺伝子の構成が変わると相手を選ぶ際の好みのパターンも変わるのです。

研究に適したキイロショウジョウバエ

 キイロショウジョウバエは人家の近くに生息しているため、20世紀初頭から多くの遺伝学者が研究題材として使ってきました。そのため遺伝に関するノウハウが豊富に蓄積されており、人為的なノックアウト(特定の遺伝子を破壊すること)やノックダウン(発現量を抑えること)、入れ換えなども容易になっています。しかしキイロショウジョウバエの近縁種でも遺伝学研究のノウハウが当てはまらないことがあるため、このハエでしかできない実験もたくさんあります。

遺伝子を組換えるには

 放射線などで外部から遺伝子を変化させることもできますが、その方法だと変化させたのがどの遺伝子であったのか、特定しにくくなります。そのため普通は遺伝子組換えを仲介する特別なDNA塩基配列に挿入した遺伝子を卵に注入し、目的とするハエの遺伝子に変化を起こさせた後、その変化によって生じた生物現象を調べます。光るマーカーなどを使って特定の遺伝子がどの組織に発現しているかを調べることもあります。原理的にはほかの生物でも、細かな技術的な問題や倫理的な問題をクリアすれば、類似の方法で遺伝子を組換えることが可能です。

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この学問が向いているかも 遺伝学、行動遺伝学

東京都立大学(現・首都大学東京)※2020年4月校名変更
理学部 生命科学科 准教授
髙橋 文 先生

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メッセージ

 生物学の研究には国語や英語、数学などの基礎的な知識はもちろん、さまざまな世界への好奇心が大事です。ぜひさまざまな経験をして、自らの感受性を磨いてください。もうひとつ、人生には結婚や出産など、大きなイベントが待っています。そこで難しくなるのが仕事との両立ですが、どんな仕事もプロ意識を持って取り組めば、必ず周囲の理解や信頼を得られ、働きやすい環境が整っていくものです。人生の困難を恐れず、大学での4年間を将来についてじっくり考える時間にしてください。

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東京都立大学(現・首都大学東京)※2020年4月校名変更に関心を持ったら

 東京都立大学(現首都大学東京)は「大都市における人間社会の理想像の追求」を使命とし、東京都が設置している公立の総合大学です。人文社会学部、法学部、経済経営学部、理学部、都市環境学部、システムデザイン学部、健康福祉学部の7学部23学科で広範な学問領域を網羅。学部、領域を越え自由に学ぶカリキュラムやインターンシップなどの特色あるプログラムや、各分野の高度な専門教育が、充実した環境の中で受けられます。

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