孵卵温度が温度依存性性決定動物の性ステロイドホルモン関連遺伝子の発現へ及ぼす影響の解析

孵化温度对温度依赖性性别决定动物性类固醇激素相关基因表达的影响分析

基本信息

批准号：
06J10814
负责人：
遠藤大輔
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

平成18年度の結果から、ヒョウモントカゲモドキ胚の生殖腺原基においては性ステロイドホルモン合成酵素の発現量に孵卵温度の影響および形態的な性分化は観察されないこと、脳においても生殖腺の性快定時期以前から性ステロイドホルモンの合成酵素と受容体が発現していることが明らかとなっていた。この結果を受け、平成19年度には孵化直後の個体での生殖腺における性分化の形態的、分子生物学的解析を行うと共に、胚の脳における性ステロイドホルモン合成酵素の発現に対する孵卵温度の影響を調べた。ヒョウモントカゲモドキでは生殖腺の形態的な性分化は孵化直後から観察された。これは他の染色体性性決定有鱗目種での報告と比べても非常に遅い。ヒョウモントカゲモドキでは性が決定される温度感受期が発生中期から後期であり、この性決定期と生殖腺の性分化時期との関係は性決定様式の進化を考える上で興味深い。さらに、遺伝子発現レベルではやはり孵化直後にエストロゲン合成酵素がメスで、性ステロイドホルモン合成酵素の転写因子であるAd4BP/Sf-1がオスで高い発現を示した。これは有鱗目の性決定の分子機構の進化を研究する上で基盤となるデータであると共に、ヒョウモントカゲモドキ特有のAd4BP/Sf-1の存在を示唆している。また、脳においては生殖腺が性分化するより以前に2種の性ステロイドホルモン合成酵素の発現に対する温度の影響が観察された。これは性決定因子である孵卵温度が直接脳に入力していることを示唆するものである。18年度から引き続き解析を行っているニワトリにおいても生殖腺の性決定以前の脳におけるAd4BP/Sf-1発現量の性差が観察された。これらの結果は旧来の脳の性分化機構のモデルを覆し、羊膜類で広く脳に自律的な性分化機構が存在することを示唆するものである。

2006年的结果表明，在豹纹壁虎胚胎的性腺原始酶中表达的性类固醇激素合酶的量未观察到孵化温度或形态学分化，并且在大脑前表达了性类固醇激素的合酶和受体的合成酶和受体。对这些结果的响应，在2007年，进行孵化后立即进行性腺中性别分化的形态和分子生物学分析，并研究了孵育温度的作用，对胚胎大脑中性类固醇激素酶的表达进行了研究。在豹纹壁虎孵化后立即观察到性腺的形态性别分化。与其他染色体决定量尺度物种的报道相比，这非常慢。在豹纹壁虎中，确定性别的温度敏感时期是后期发展，并且在考虑性别确定模式的演变方面，性别确定时期与性别差异的时间之间的关系很有趣。此外，在基因表达水平上，孵化后的雌激素合酶也很高，而男性也高度表达了性类固醇激素合酶的转录因子AD4BP/SF-1。这是研究量表性别确定分子机制的演变的基础，并表明存在AD4BP/SF-1的存在，AD4BP/SF-1是豹纹壁虎的特征。此外，在性腺开始分化性腺之前，在大脑中观察到温度对两种性类固醇激素合酶表达的影响。这表明孵育温度的性别决定因素直接输入大脑。在自2018年以来一直在进行分析的鸡中，在观察到性腺性别确定之前，大脑AD4BP/SF-1表达水平的性别差异。这些结果推翻了传统的大脑性分化机制模型，并表明大脑中大脑中有广泛的自主性分化机制。