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進化の勉強

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2026.5.28
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2026.2.22

2026.5.28

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ボルバキアという共生細菌のことを調べてみよう

引用:https://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/topics_20221115-1.html

ボルバキアは、オス殺し、遺伝的オスのメス化、単為発生、細胞質不和合という4種類の性・生殖操作を行います。
カイコの性決定遺伝子の同定を目指してきましたが、2014年にW染色体上のpiRNA(Fem piRNAと命名)がメス決定因子であることを明らかにすることができました。

Fem piRNAのターゲットとなっている遺伝子Masculinizer(Masc)を同定し、その遺伝子産物がチョウ目昆虫においてオス化と遺伝子量補償(注2)を担うことも発見しました。
Mascの胚子での発現をRNA干渉で低下させると、遺伝子量補償が破綻し、人為的にオス殺しを誘導できることを見出しました。

Masc変異体を用いた実験によって、ボルバキア由来因子がMascのN末端領域と相互作用していることがわかりました。
そこで、MascのN末端領域に結合するボルバキアタンパク質を探索したところ、相互作用するボルバキアタンパク質を一つだけ見つけました。
研究グループはこの遺伝子をOscar(オス狩る)と名付けました(Osugoroshi protein containing CifB C-terminus-like domain and many Ankyrin Repeats:“オスを狩る”という意味を込めて、廣田加奈子が命名)。
Oscarはその名の通り、40個のアンキリンリピートとボルバキア細胞質不和合因子CifBの一部を持つ非常にユニークな構造をしています。
Mascはその活性に必要なαヘリックス構造を持ちますが、AlphaFold2による構造予測からOscarのアンキリンリピートが蛇のように巻きつくことでその構造が破壊されることが予測されました。
Oscarの発現だけでMascの蓄積が阻害され、Masc依存的なオス化が抑制されることがわかりました。
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おどろくべき世界だ
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2026.5.26

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今朝、玄関の前を掃除していたら、ダンゴムシが小さいアリに先導されて歩いていた。

ダンゴムシ小さきアリと歩みゆく

ダンゴムシのことを勉強したくなった。
引用:Wikipedia

広範囲の土壌に生息して分解者の役割を担い、土壌形成上、一定の役割を果たしているものと考えられており、食性と生態から自然界の分解者という要素が強い。

筑波大学のチームによりダンゴムシは炭酸カルシウムを含む石を食べることで殻の厚さが2倍超になることがわかった。
それらを餌として食べたあと体内で構造を作り替えて殻の材料としている。
落ち葉を食べて、微生物が分解しやすい状態にするダンゴムシは土壌を豊かにする。

ダンゴムシの細胞内には母系遺伝するミトコンドリアとボルバキアという共生細菌がいる。
ボルバキアはオスとなるべき固体をメスへと転換させる操作を遺伝的に行う。
ボルバキアに感染したメスだけがボルバキアの子孫を残す。
ボルバキアに感染したオズは死ぬ。
この現象は、テントウムシ、ガ、チョウ、ハエなどで見つかっている。
ボルバキアに感染したメスはオスを必要としないで子を産む。
ボルバキアの遺伝子が宿主のDNAに転移する。

引用:dango64jp.starrypages.net/karada.html

ダンゴムシの体は14の体節が連なっている。

1節に頭部が構成され、裏側に触角と口、表側に目が付いている。
触角は二対で、嗅覚と触覚の役割がある。
口は左右に動く構造。
頭部の背中には複眼が二つ、個眼が数十個付いている。

2節から8節は胸部で、体節ごとに1対の脚が付いている。
メスの胸部の裏側には保育嚢というカバーがあり、産卵後に孵化して脱皮するまでここにいる。

9節から13節は腹部で、呼吸器官や生殖器官が付いている。
裏面に偽気管が二対あり、これと皮膚で呼吸している。
偽気管は長時間濡れていると呼吸できなくなる。
生殖器官はメスはきれいに割れた腹筋のように見えるが、オスは管のような交尾器がある。

14節は尾部で退化して小さい。左右に尾肢が付いているので水中で移動するには役立つかも。

2026.2.22

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ドラえもんの「生命進化と化石の不思議」を読み直したら、とてもよく説明されているので、まとめてみることにした。
引用:ドラえもん科学ワールド「生命進化と化石の不思議」小学館

46億年前:地球誕生
38億年前:先カンブリア時代:生命誕生(嫌気性生物)
24億年前:酸素生成(シアノバクテリアの光合成)
7億年前:全球凍結
6億3000万年前:全球凍結
6億3000万年前:エディアカラ紀:エディアカラ生物群、多細胞生物(コラーゲン)
5億4100万年前:カンブリア紀:魚類出現
4億8600万年前:オルドビス紀(寒冷):三葉虫
4億4300万年前:シルル紀(温暖):植物
4億1900万年前:デボン紀:昆虫、脊椎動物
3億5800万年前:石炭紀:シダ植物、裸子植物
2億9800万年前:ペルム紀:爬虫類
2億5200万年前:三畳紀:恐竜、哺乳類
 2億5000万年前:大規模火山活動
 2億150万年前:大規模火山活動
2億年前:ジュラ紀:鳥類
1億4500万年前:白亜紀:被子植物
6600万年前:古第三紀:哺乳類
2300万年前:新第三紀:人類
260万年前:ホモサピエンス

to be continued

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はじめに