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2016年秋号

辉け！京大スピリット

ヒトと同じ脊索动物のなかま「ホヤ」から进化の过程をさぐる

平成27年度 京都大学総长赏
脇 華菜さん（大学院理学研究科 博士後期課程3回生）

ホヤといえば、独特の风味に魅せられて、とりこになる人もいる。「食材になるのは日本や韩国の沿岸域に生息するマボヤ。研究には、世界各地の海に生息するカタユウレイボヤもつかいます。なじみがないかもしれませんが、研究のモデル生物の一つ。私は入学するまで、マボヤすら知らなかったのですが……」。ほほえむと叁日月の形になる目が印象的な脇华菜さん。

　研究の出発点は「私たちの体はどのように进化して、この姿になったのだろう」という素朴な疑问。ヒトとは似ても似つかぬホヤが、なぜ进化の研究につかわれるのか。「幼生はオタマジャクシ型で、体の构造はきわめてヒトと近いのです」。ヒトと同じ脊索动物门に属するホヤは、私たち脊椎动物とは近縁なのだ。（図1）

　受精卵が成长し、多种多様な细胞に分かれるには、遗伝子が适切な场所とタイミングで働く必要がある。「ホヤを実験材料として利用するのは、どの细胞がどの组织に分化するのかという细胞系谱がすべてわかっているからです」。

　脇さんが注目したのは、外からの刺激を受けとる感覚神経。脊椎动物と无脊椎动物では感覚神経の分化のしくみが异なるが、ホヤ幼生の感覚神経の分化は、背侧は脊椎动物型、腹侧は无脊椎动物型と両方の生物种のしくみをもつようにみえる。遗伝子回路を调査すると、背侧と腹侧の両方で同じ遗伝子によって感覚神経が分化するが、その遗伝子を発现させるメカニズムが背侧と腹侧で异なることを解明した。（図2）

図1


脊椎动物と幼生の体の断面図をくらべるとよく似た构造をもつことがわかる。中央の写真はホヤの幼生。
図2

図3

　実験结果からあきらかになったのは、无脊椎动物の感覚神経を基に脊椎动物が新たな感覚神経のしくみを获得したプロセス。（図3）「生物が祖先からどう进化してきたのかを解明する手がかりが、この発见に凝缩されています」。

「苦しいときもあったけど、つづけてきてよかった」と、笑颜を见せる。背中をおしたのは、『生物が好き』という思い。「つぎは异なる生物种を研究し、遗伝子回路をホヤと比较したい。高等な生物ほど、遗伝子の数が多くてたいへんですが、かならず挑戦したい」。いちだんと强めた语気が耳に残り、困难な道も、持ち前のあかるさで照らしだす頼もしい彼女の姿が目に浮かんだ。