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細胞:機能が重複しているように見える転写エンハンサーによってもたらされる表現型のロバスト性

Nature 466, 7305 doi: 10.1038/nature09158

遺伝子には転写のエンハンサーを含むシス調節領域が含まれている。最近の報告から、発生にかかわる遺伝子は、類似した時間的–空間的パターンで転写を行う複数の別個のエンハンサーモジュールをもつ場合が多いことが示されており、一次エンハンサーは基本プロモーターの近傍に位置し、二次エンハンサー、つまり、「影の」エンハンサーはもっと離れた場所に位置する。一次および二次エンハンサーの一見重複する活性が表現型のロバスト性に寄与すると考えられてきた。我々は、ショウジョウバエ(Drosophila)の幼虫の毛の発生を誘導する転写因子をコードする遺伝子shavenbabysvbovo遺伝子座の転写産物)の、新たに発見された2つのエンハンサーがなくなる欠失を作ることによって、この仮説を検討した。胚発生に最適な温度では、この欠失によって引き起こされるのは、毛のパターン形成の小さな異常である。しかし、極度に低い、あるいは、高い温度で発生させた胚ではいずれの場合も、これらの二次エンハンサーが存在しないことによって、毛ははなはだしく喪失する。このような温度依存的な異常は、svb cDNAの転写を行う二次エンハンサーを含む導入遺伝子で救済できる。さらに、正常な毛のパターン形成に必要な遺伝子winglessを1コピー除去すると、二次エンハンサーを欠失したハエでのみ、同様の毛の喪失が引き起こされる。これらの結果は、二次エンハンサーは、環境的および遺伝的な変動に直面した場合に、表現型のロバスト性に寄与するという仮説を裏付けている。

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