鳥類の性分化に働く遺伝子の共通パターンを発見～ニホンウズラが性分化研究に有用であることを証明～
生殖発生学系の黒岩麻里教授、水島秀成助教らの研究グループは、東京工業大学、東京大学の研究グループと共同で、ニホンウズラ（以下、ウズラ）の性分化に働く遺伝子群の発現プロファイリングを行い、性分化に働く遺伝子に共通した発現パターンがあることを発見しました。本研究には当学科の卒業生である宮本淳太郎さんも共同第一著者として貢献しており、北大のプレスリリースでも紹介されています。以下、黒岩先生による解説です。
鳥類の性決定・性分化には未解明な点が多く残されており、特に遺伝子研究は大きく遅れを取っていますが、その理由の一つに鳥類のモデル動物としてニワトリを使用している点が挙げられます。ニワトリは体が大きく飼育スペースをとるうえ、性成熟を迎えるのに長い時間を要するため、次の世代の獲得だけでなく研究にも長い時間を要します。
私たちは、この問題を克服するためにニワトリよりも小型で性成熟が早いウズラ（ニワトリと同じキジ目）を取り入れた研究を開始しました。今回の研究では、ウズラの生殖腺（精巣または卵巣になる元の器官）を性決定時期、性決定直後、性分化後の3つの発生段階に分けて採取し、発現している遺伝子のメッセンジャーRNAを網羅的に解読した後、得られたデータを発生段階と雌雄で比較してプロファイリングしました。既に知られているオス分化（精巣分化）遺伝子やメス分化（卵巣分化）遺伝子についてプロファイリング結果を確認したところ、性分化に働く遺伝子は共通した発現パターンを示すことがわかりました。加えて、ウズラは鳥類の性分化研究に大変有用であることが示されました。
本研究成果によって鳥類の性分化研究の進展及び新しい知見が得られ、家禽産業への応用面での貢献が期待されます。また、ヒトでは遺伝的な性と生殖器官など身体の性が一致しない性分化疾患が知られており、その原因として性分化に働く遺伝子の関与が考えられています。しかし、性分化に働く遺伝子が全て見つかっているわけではないため、未知の遺伝子の発見への貢献も期待されます。
本研究は、日本学術振興会・科学研究費助成事業「新学術領域研究『学術研究支援基盤形成』」の 「先進ゲノム解析研究推進プラットフォーム『先進ゲノム支援』」（課題番号：16H06279）及び日本学術振興会・科学研究費補助金・挑戦研究（萌芽）［課題名：鳥類の性決定にはたらくnon-coding RNA の解析］（代表者：黒岩麻里、研究分担者：水島秀成、課題番号：18K19317）の支援を受けて行われました。
発表論文：Miki Okuno, Shuntaro Miyamoto, Takehiko Itoh, Masahide Seki, Yutaka Suzuki, Shusei Mizushima, Asato Kuroiwa (2020) Expression profiling of sexually dimorphic genes in the Japanese quail, Coturnix japonica. Scientific Reports 10: 20073. DOI: 10.1038/s41598-020-77094-y（https://www.nature.com/articles/s41598-020-77094-y）