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発生生物学：羊膜類の進化では総排出腔の相対的な位置変化が外性器の再配置につながった
Nature 516, 7531 doi: 10.1038/nature13819
脊椎動物が陸上生活へ移行するには運動器官と生殖器官の大幅な適応が必要だった。鰭から肢への移行についてはかなり注目されてきたが、外性器の発生的および進化的起源についてはほとんど分かっていない。肢と生殖器に見られる遺伝子発現の類似性は、これらの器官の間に進化的つながりがある可能性を示すものと解釈されているが、その基盤となる発生機構は明らかになっていない。我々はこの問題について、マイクロコンピューター断層撮影法、3つの羊膜類分岐群における系統追跡、RNA塩基配列解読による転写プロファイリングを用いて改めて検討した。本研究では、外性器の発生的起源は進化の過程で変化しており、一部の分類群では肢と生殖器の原基が共通していることを示す。有鱗類（トカゲおよびヘビ）では、生殖器は伸び始めた後肢あるいは後肢の痕跡から直接発生するが、マウスの生殖結節は腹側および尾芽間充織に由来する。生殖器の成長のための異なる細胞集団の誘導は、生殖器形成中心である総排出腔の相対的な位置変化に続いて起こる。総排出腔の異所的移植により、異なる複数の間充織細胞で、これらの生殖器誘導シグナルへの応答能力が保存されていることが明らかになった。今回の結果は、祖先的状態では外性器が肢と同様の発生起源を持つという説を裏付けている。さらに、哺乳類では進化の過程で総排出腔シグナル伝達中心の相対的な位置が変化したことで、外性器の発生経路が変化したが、進化的起源が共通なために祖先の肢発生分子回路が部分的に残っていることも示唆している。
