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発生:花弁の形状および非対称性の基礎となる成長動態

Nature 422, 6928 doi: 10.1038/nature01443

発生では一般に単純な形状から複雑な形状が生じる。この過程を追う方法の一つに、目印を設定して発生中の器官における特定の点の運命を追跡する方法がある。しかし、この方法はモニタリングが可能な時間によって制限を受ける。今回我々は、これに代わる方法であるクローン解析法を用いてキンギョソウ(Antirrhinum)の花弁の発生を観察した。この手法では、分裂細胞を遺伝的に標識することで、子孫細胞を視覚的に見分けることができる。クローン解析法はこれまで、植物の葉やショウジョウバエの翅の成長パラメータを推定する際に使用されてきたが、これらの結果は一つの動的成長モデル内で統合されていない。我々はこのようなモデルを構築し、これを用いて、キンギョソウの花弁の形状の重要な側面、すなわち花弁の非対称性が、成長速度の局所的な差ではなく成長の方向に依存することを示す。成長の方向は、花の遠近軸に平行に保たれ、形状の変化とは無関係である。得られた結果は、長距離に作用するシグナルが、花弁全体の成長の方向を決定することを示している。このようなシグナルが、他の成長中の構造においても成長方向を決定する普遍的な機構として働いているのかもしれない。

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