研究内容 (Y染色体とトゲネズミ)

性はどのように決定されるか？

私たちの細胞中には、男女で組み合わせが異なる染色体が存在し、大きい方をX染色体、小さい方をY染色体とよびます。X染色体を２本もつ (XX) と女性に、XとY染色体を１本ずつもつ (XY) と男性になります。つまり、Y染色体をもつと男性に、もたないと女性になります。もう少し詳しく説明すると、Y染色体上に存在するSRYという性決定遺伝子が働くことで性が決まります。まだ母親の胎内で胎児が成長している初期の頃、胎児のおなかの中に「未分化な生殖腺」ができます。これは将来、卵巣あるいは精巣になる元の器官です。もし、胎児がXYであれば、SRY遺伝子が働き、生殖腺が精巣になります。一方、XXであると、SRYをもたないため、生殖腺は卵巣になります。ヒトだけでなく、地球上に生息する有胎盤哺乳類のほとんどが、この仕組みで性が決定されています。

性染色体はどのように進化するのか？

XとY染色体は、元々は一対の同じ染色体でした。哺乳類の祖先種が登場したのが今から約3億1千万年前といわれており、この頃はXもYも同じ大きさで遺伝子数も2,000種類以上あったと考えられています。ところが、長い進化の年月を経て、現在のYとなる染色体に、有害な突然変異などが蓄積し、Y染色体はどんどん小さくなっていきました。もともと2,000種類以上あった遺伝子も、現在ではたったの50種類程度（重複を除く）しかありません。数は少ないながら、残されたY染色体上の遺伝子は精子形成や精巣発達にはたらく重要な遺伝子に進化し、男性にとってなくてはならない遺伝子となりました。しかし、このままY染色体の遺伝子が減っていくのならば、Y染色体は消失し、男性がいなくなり、ひいては人類が滅亡してしまうという説があります。

Yをもたない不思議なネズミ

私たちは、Y染色体や性決定メカニズムの進化の謎を解明するために、大変奇妙な染色体をもつトゲネズミを材料に研究を行っています。トゲネズミは南西諸島に生息する日本の在来固有種です。哺乳類でありながらY染色体をもたず、オスもメスもX 染色体を1本しかもちません。また、哺乳類の性決定遺伝子であるSRYももちません。SRYなしにどうやって性を決めているのか？Y染色体なしに、どうやってオスは生まれてくるのか？Y染色体はどうして消えてしまったのか？私はこの不思議な染色体をもつトネズミを対象に、様々なアプローチで研究を進めています。（写真提供：河内紀浩）