岩崎美雪 生命科学研究科博士後期課程学生、梶原智明 同博士後期課程学生、安居佑季子 同准教授、吉竹良洋 同助教、山岡尚平 同准教授、河内孝之 同教授らの研究グループは、西浜竜一 東京理科大学教授、朽津和幸 同教授、中村保一 国立遺伝学研究所教授、大和勝幸 近畿大学教授らの研究グループおよびオーストリア、ドイツ、オーストラリアの研究グループと共同で、半数体において性別が決まるコケ植物のゼニゴケから性決定遺伝子を同定しました。
性染色体と性决定因子の研究は二倍体生物（例えば齿驰がオス、齿齿がメスになる哺乳类）で进んでいますが、遗伝的な振る舞いが大きく异なる半数体生物における性染色体上の性决定遗伝子は不明でした。今回、生活环の大半を半数体で过ごす苔类ゼニゴケのメスの性染色体の一次构造を染色体レベルで明らかにし、更にメスの性染色体上の遗伝子机能解析の実験から雌性化遗伝子（フェミナイザー）を同定しました。フェミナイザーはオスのゼニゴケをメスに転换する能力をもちます。更に、この遗伝子は有性生殖を诱导する役割も有しており、この机能はオスの性染色体に存在する相同遗伝子と共通していました。これは二倍体生物の性决定遗伝子が性决定に特化した机能をもつこととは対照的です。また、今回同定したフェミナイザー遗伝子はこれまでに知られるどの性决定遗伝子よりも起源が古く、苔类が地球に出现した4亿3000万年前に性染色体が诞生していたことを示しました。
本研究成果は、2021年11月3日に、国際学術誌「Current Biology」のオンライン版に掲載されました。
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Miyuki Iwasaki, Tomoaki Kajiwara, Yukiko Yasui, Yoshihiro Yoshitake, Motoki Miyazaki, Shogo Kawamura, Noriyuki Suetsugu, Ryuichi Nishihama, Shohei Yamaoka, Dierk Wanke, Kenji Hashimoto, Kazuyuki Kuchitsu, Sean A. Montgomery, Shilpi Singh, Yasuhiro Tanizawa, Masaru Yagura, Takako Mochizuki, Mika Sakamoto, Yasukazu Nakamura, Chang Liu, Frédéric Berger, Katsuyuki T. Yamato, John L. Bowman, Takayuki Kohchi (2021). Identification of the sex-determining factor in the liverwort Marchantia polymorpha reveals unique evolution of sex chromosomes in a haploid system. Current Biology, 31(24), 5522-5532:e7.
