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発生:原始的な条鰭亜綱魚類の鰭にみられる自脚様のHox発現パターン

Nature 447, 7143 doi: 10.1038/nature05838

硬骨魚類と四肢動物におけるHox遺伝子の発現と制御の比較解析は、手首や足首、指などの四肢動物の外肢の遠位領域が進化的に新規の構造であるとする、古くから確立している考え方を支持している。一方、化石データは、魚類の対になった鰭が進化する間に四肢動物の外肢に固有の特徴が集合したとする考え方を裏付けている。発生学研究と古生物学研究を結び付ける上で考慮すべき問題は、鰭と外肢の発生学的データが高等硬骨魚類と四肢動物だけを比較したものだという点である。つまり、進化の過程ですべての硬骨魚類の出現より前に現れたと考えられる鰭骨格形態の特徴をより多く保持している現生分類群からのデータが欠けているのである。本論文では、原始的な条鰭亜綱魚類の一種であるヘラチョウザメ(Polyodon spathula)での、自脚の起源にかかわる遺伝子の発現と機能について報告する。ヘラチョウザメでは、5′HoxD遺伝子の後期の共線的発現に反転がみられる。これは、自脚の発生における特徴と長い間考えられてきた発現パターンであり、四肢動物ではdigitエンハンサー領域によって制御されることが明らかになっている。これらのデータは、自脚発生の諸相が進化の過程で四肢動物の出現より前に現れ、指の起源には遺伝子活性の祖先型パターンの配置転換が伴ったことを示している。

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