受験生向け研究绍介
柴田 直樹
理学科 生物学コース 生殖生物学分野
メダカを用いて性分化机构を探る
1. メダカ属魚類を用いて
日本で见られるメダカは１属１种ですが、东南アジアまで视野を広げると、およそ２０种のメダカ属鱼类が知られています（下図はその系统関係の一部）。また、日本のメダカにも北日本日本海侧とそれ以南とでは、性质が大きく异なることが见つかり、つい最近、别种として扱うことになりました。一方、実験动物としては、个体间に遗伝的な差がない系统がいくつも作られており、再现性の高い実験を行うことができるとともに、最近になってこれらの系统の间で兴味深い性质の违いがあることが见つかってきました。
メダカ近緑种
２.性决定遗伝子と性分化机构
ヒトはY 染色体をもつと男性に、もたないと女性になることが古くから知られ、Y 染色体上のSRY という遺伝子が重要な役割をすることが明らかにされ、性決定遺伝子と呼ばれています。また、このSRY という遺伝子は、ほとんど全ての哺乳類で性決定遺伝子として働いています。ところが、哺乳類以外の脊椎動物からはSRY は見つからず、哺乳類以外の全ての脊椎動物、すなわち鳥類、ハ虫類、両生類、魚類などで性決定遺伝子は不明でした。そんな中、2002 年にメダカで性決定遺伝子が発見され、DMY と名付けられました。この遺伝子があるとオスに、ないとメスになるのです。ではDMY は何をしているのでしょう？ SRY とはまったく違う遺伝子ですが、オス形成という役割は共通です。DMY とSRY が働く仕組みの中には、何か共通点があるのでしょうか？ さらに、メダカに近縁なメダカ属魚類をみるとDMY ではない種も見つかってきています。そもそも性を決めるというとても重要な仕組みが、それほど色々あるのでしょうか？ このような疑問に取り組んでいます。
メダカ近緑种の系統関係
３.メダカの性転换には系统差がある
だいぶ古い研究になりますが、メダカは初めて雄性（または雌性）ステロイドホルモンを投与すると性転換が起こることが見つかった脊椎動物です。このことから、性ステロイドホルモンが性分化に関わると考えられてきましたが、調べてみると正常な性分化には性ステロイドは関わらないことが明らかになりました。では、性転換はどのようにして起こっているのでしょう？ さらに、最近になって、同じ雄性ステロイドホルモンでも投与濃度によって異なる影響を及ぼすことや、様々なメダカの系統で性転換を試みると系統ごとに異なる結果が得られることも見つかってきました。ある系統では雄性ステロイドホルモンがオスへの性転換を誘導するのに別の系統では逆にメスへの性転換を誘導したり、性転換が起こりやすい系統と起こりにくい系統があるのです。同じメダカの中でいったい何が起こっているのでしょう？ 人為的に引き起こされた性転換ですから正常発生とは違う現象を見ていることになりますが、性転換の過程を調べていくことで正常な性分化の仕組みにつながる発見があるかもしれません。これを期待して、系統間の比較や異なる系統を交配した場合にどのようなことが起こるのかを調べています。
このように当研究室では、「多くの近縁种が実験に使える」、「种内に确立された系统がいくつもある」という、他の実験动物には见られないメダカの特徴を利用して研究を进めようと考えています。
このように当研究室では、「多くの近縁种が実験に使える」、「种内に确立された系统がいくつもある」という、他の実験动物には见られないメダカの特徴を利用して研究を进めようと考えています。
高校生へのメッセージ
大学といってもそれぞれです
小学校から高校までと大学とではいろいろな违いがありますが、大きな违いの一つに、大学には指定された教科书がないということがあります。もちろん、授业によっては担当教官が教科书として使う本を指定する场合もありますが、どの本を选ぶかは人それぞれです。これはどういうことでしょう。
一口に生物学といっても、生态学、进化学、遗伝学、分子生物学などといった、互いに関係はありますが内容の大きく异なる様々な分野が含まれています。そして、大学では兴味関心に応じてそのどこかの分野の中の先端部分が研究され、それが授业、実习、卒业研究に活かされています。このため同じ科目名の授业でも内容の力点は教官によってまったく异なったものになることも珍しくありません。理学部の生物系といえども漠然と全分野を等しく学べるわけではなく、大学や教官ごとに特徴があることになります。
成绩で入れる大学を选ぶというのは、もちろん普通のことでしょうけれども、一方で、自分が学びたいこと、欲しいことがらが、その大学で得られるかどうかも、とても大事なことだと思います。どんな研究が行われているのか、授业や実习の内容はどうなんだろう、ということも调べてみるとよいでしょう。
大学での専門の授業は、試しにこっそり潜り込んで聴講しても咎められることはありません。オープンキャンパスのような催しに参加するのもよいでしょう。このとき、ただ聞き手に回って情報を集めるだけでなく、担当教官、事務の人、在学生などに質問したいことを事前に用意して、どんどん尋ねてみるのも良いことだと思います。大学まで行くことができないときは、HP のアドレスに問い合わせることもできるでしょう。
最后に、自分の学びたいことや気になること、どうしてそれを寻ねたくなったのか、という「自分自身」のことを、高校时代にゆっくり见つめて、确信をもって大学を选び将来へと向かってほしいと思っています。
一口に生物学といっても、生态学、进化学、遗伝学、分子生物学などといった、互いに関係はありますが内容の大きく异なる様々な分野が含まれています。そして、大学では兴味関心に応じてそのどこかの分野の中の先端部分が研究され、それが授业、実习、卒业研究に活かされています。このため同じ科目名の授业でも内容の力点は教官によってまったく异なったものになることも珍しくありません。理学部の生物系といえども漠然と全分野を等しく学べるわけではなく、大学や教官ごとに特徴があることになります。
成绩で入れる大学を选ぶというのは、もちろん普通のことでしょうけれども、一方で、自分が学びたいこと、欲しいことがらが、その大学で得られるかどうかも、とても大事なことだと思います。どんな研究が行われているのか、授业や実习の内容はどうなんだろう、ということも调べてみるとよいでしょう。
大学での専門の授業は、試しにこっそり潜り込んで聴講しても咎められることはありません。オープンキャンパスのような催しに参加するのもよいでしょう。このとき、ただ聞き手に回って情報を集めるだけでなく、担当教官、事務の人、在学生などに質問したいことを事前に用意して、どんどん尋ねてみるのも良いことだと思います。大学まで行くことができないときは、HP のアドレスに問い合わせることもできるでしょう。
最后に、自分の学びたいことや気になること、どうしてそれを寻ねたくなったのか、という「自分自身」のことを、高校时代にゆっくり见つめて、确信をもって大学を选び将来へと向かってほしいと思っています。