魚の「左脳・右脳」に種を超えた遺伝子発現差を発見～4魚種の比較から脳の左右差に関わる分子基盤に迫る～
【ポイント】
- ゼブラフィッシュ、メダカ、イトヨ、シクリッドの4魚種で脳の左側と右側の遺伝子発現量を比較。
- 約1～3億年前に分岐した4魚種に共通する発現量の左右差を示す5候補遺伝子を特定。
- メダカ脳において縫線核の左側でddc発現細胞が多いという新たな脳の左右差を発見。
【概要】
北海道大学大学院理学研究院の竹内勇一准教授及び藤森千加助教は、岡山大学、国立遺伝学研究所と共同で、ゼブラフィッシュ、メダカ、イトヨ、シクリッドの4魚種の成魚を対象に、左脳と右脳で働く遺伝子の違いを比較しました。ヒトでは、言語や空間認知など、左右の脳が異なる役割を担うことが知られており、このような脳の左右差は脊椎動物に広くみられると考えられています。しかし魚類では、一部の脳領域を除いて、左右の脳でどのような遺伝子が異なって働くのか、また、その違いが種間で共通しているのかは、ほとんど分かっていませんでした。
そこで研究グループは、約1～3億年前に分岐した異なる系統を代表する4魚種について、終脳と後脳をそれぞれ左右に分け、RNAシーケンシング（RNA-seq）によって遺伝子発現を網羅的に解析しました。その結果、魚種を超えて同じ方向の左右差を示す五つの候補遺伝子を特定しました。なかでも、神経伝達物質の合成に関わるddcと、神経回路形成に関わるntn1bは、3魚種で後脳の左側に高く発現し、残る1魚種でも同じ傾向を示しました。さらに、メダカの脳を組織学的に調べたところ、ddcを発現する細胞が、縫線核では右側より左側に多いことを見い出しました。これは、RNA-seqで見つかった分子レベルの左右差が、特定の神経核における細胞レベルの左右差として現れていることを示しています。
今回、進化的に広く保存された縫線核に新たな左右差を見い出したことで、脊椎動物における「左脳・右脳」の分子基盤を理解する新たな手がかりになることが期待されます。
本研究成果は、日本時間2026年10月9日（金）公開のiScience誌にオンライン掲載されました。
【論文情報】
論文名：Cross-species RNA sequencing identifies candidate lateralized genes in teleost brains（種横断的RNAシーケンシングにより同定された、真骨魚類における脳の左右差遺伝子）
URL：https://doi.org/10.1016/j.isci.2026.117858
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