眼と脳で「みる」仕組みの玉突き的変化を「古代魚」から探る－「どうぶつの森」の魚たちが教えてくれる光センサーのユニークな進化－〔京都大学, 甲南大学, 岡山大学, 奈良女子大学〕

京都大学と甲南大学、岡山大学、奈良女子大学との共同研究成果プレスリリースです

 

 

 

◆概 要
　ヒトを含む脊椎動物にとって、眼から得られる視覚の情報は外界の変化をとらえる上で重要であり、そのために眼にロドプシンという光センサーを持ちます。藤藪千尋 京都大学理学研究科博士課程学生、山下高廣 同講師、行者蕗 甲南大学研究員、日下部岳広 同教授、佐藤恵太 岡山大学助教、大内淑代 同教授、川野絵美 奈良女子大学准教授の共同研究グループは、魚類がロドプシンを眼だけでなく脳での「みる」仕組みにも使い分けていることに着目し、光センサーのユニークな進化の道筋を明らかにしました。

　ヒトを含む多くの脊椎動物のロドプシン遺伝子は、イントロンに分割される遺伝子構造を持ちます。しかし、多くの魚類は例外的にイントロンがないロドプシン遺伝子を眼で利用し、イントロンのあるロドプシン遺伝子を眼ではなく脳の松果体で利用します。

 

　本研究では、魚類の中でも比較的古くに多様化し、任天堂のゲーム「どうぶつの森」にも登場する「古代魚」を中心に解析を行い、約4億年前に起こった珍しい遺伝子重複を皮切りにして、新たに誕生させたロドプシン遺伝子を眼で使う一方、もともと眼で使っていたロドプシン遺伝子を脳で使うようになり、さらにはもともと脳で使っていた別の光センサーピノプシンが代替される形で姿を消した、という魚類における光センサーの玉突き的置換プロセスを明らかにしました。

　本成果は、2024年10月8日に国際学術誌「Cellular and Molecular Life Sciences」にオンライン掲載されました。

 

 

「古代魚」を中心とした解析から明らかとなった魚類における光センサーの玉突き的置換プロセス

 

 

◆研究プロジェクトについて
　本研究は、文部科学省 科学研究費補助金、科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業「光の特性を活用した生命機能の時空間制御技術の開発と応用」、日本医療研究開発機構 革新的先端研究開発支援事業「マルチセンシングネットワークの統合的理解と制御機構の解明による革新的医療技術開発」、公益財団法人日本応用酵素協会、甲南学園平⽣太郎基⾦、公益財団法人武田科学振興財団、公益財団法人光科学技術研究振興財団による助成のもと行われました。

 

◆論文情報
　タイトル：Functional diversification process of opsin genes for teleost visual and pineal photoreceptions
　　　　　（真骨魚類の視覚と松果体光受容に関わるオプシン遺伝子の機能分化過程）
　著　　者：Chihiro Fujiyabu, Fuki Gyoja, Keita Sato, Emi Kawano-Yamashita, Hideyo Ohuchi, Takehiro G. Kusakabe, Takahiro Yamashita
　掲 載 誌：Cellular and Molecular Life Sciences
　DOI：10.1007/s00018-024-05461-3

 

 

◆詳しい研究内容について
　眼と脳で「みる」仕組みの玉突き的変化を「古代魚」から探る－「どうぶつの森」の魚たちが教えてくれる光センサーのユニークな進化－

　https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press_r6/press20241016-1.pdf

 

 

 

 

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  https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000001935.000072793.html

 

https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000002590.000072793.html