ゲノム生物学

脊椎を持つヒトとは「きょうだい」~ホヤの不思議なゲノム研究


笹倉靖徳先生

筑波大学 生命環境学群 生物学類(理工情報生命学術院 生命地球科学研究群 生物学学位プログラム/下田臨海実験センター)

どんなことを研究していますか?

海にはいろいろな、不思議な形をした生きものがいます。そのひとつに、ホヤがあります。日本では、ホヤは食材として珍重されます。食べるとミネラル分が豊富でほろ苦く、海産物らしい海の香りがします。ホヤは海底の岩に固着して一見植物のように見えますが、れっきとした動物です。その証拠に、幼い時はオタマジャクシの形をしており、尾を振って泳ぎます。

動物の種類としては、脊索(せきさく)動物門・尾索(びさく)動物亜門ホヤ綱に属します。尾索動物とは、しっぽに脊索という構造物が走っていていることから名づけられたものです。私たちヒトにも脊索を持っている時期があって、脊索動物門に属しています。一方、脊索動物以外で脊索を持っている動物はいません。

そのことからホヤは、外見は私たちと大きく異なってはいますが、脊椎(せきつい)動物と非常に近縁なグループとされます。なお、オタマジャクシのホヤは大人になる時に変態し、脊索とそれを含む尾はなくなります。

ゲノム生物学の分野の中で、私は発生生物学、遺伝学を専門に、ホヤの研究をしています。ホヤは脊椎動物と共通した祖先から派生した動物です。実はホヤは脊索動物の中でも、脊椎動物と最も近く、いわば「きょうだい」の関係にあります。

一方、ホヤには背骨など、われわれに見られる特徴の多くは存在せず、一見すると脊椎動物とはまったく異なる動物に見えます。ホヤが脊椎動物とどのように似ているのかを専門的に調べれば、脊椎動物と同じDNAを持っていたホヤが、どうして脊椎動物にならずホヤになったのかがわかります。これは人類にとって、自分の祖先や誕生の歴史を知ることになります。ホヤの研究で得られた知識は、ヒトを含めた脊椎動物での、生物現象の解明につながるヒントとなります。

ホヤが大人になる仕組みを調べる

今、私が最も力を入れている研究は「ホヤが大人になる」仕組みです。ホヤは孵化した時、オタマジャクシの形をしていて力一杯泳ぎます。が、数日間で泳ぐのをやめてしまい、岩などにくっついて生活するようになります。動物なのに動かない「固着性」のものは珍しくないのですが、実はこれは非常に高度なことなのです。

なんといっても敵に見つかっても逃げられないし、子孫を残すための相手を探しにいくことすらできない。くっついてしまったら、そこで一生を過ごすしかないのです。そのため、ホヤは大人になる際に様々な仕組みを使って、その後の生活を有利にするようにしているはずなのですが、その仕組みはわかっていませんでした。

そのため、私たちはホヤのゲノムを改変して、大人になる時に異常を示す「突然変異体」を作ることで、ホヤがどのように大人になるのかを研究しています。最近わかったこととしては、ホヤが大人になる際に使うホルモンを明らかにしたのですが、それは私たちヒトが大人になる際に使うものと、同じだったのです。もちろん、ホヤが大人になることとヒトが大人になることが、本当に同じかどうかはわかりません。ですがホヤの研究から、ホヤとヒトとの意外な共通点が見つかるかもしれないと考えています。

研究材料、ホヤの幼生
研究材料、ホヤの幼生
ホヤの成体
ホヤの成体
この分野はどこで学べる?
学生はどんなところに就職?

一般的な傾向は?

非常に様々な就職先があるようで、一言では言い表せません。ただやはり生物とか、または科学とか、教育とか、そのあたりがキーワードになっていると思います。

分野はどう活かされる?

生物を深く理解しているところだと思います。生物学は自分のことや周りで見かける生き物のことを知る学問ですので、就職に限らず、日常生活を送る上で非常に役立ちます。

先生の学部・学科はどんなとこ

筑波大学には「生物学類」という、生物を中心にした区分があります。そこには様々な研究をしている先生が多く在籍していて、生物のことを深く知るにはもってこいです。学生の方々を見ていると「生物が好きなんだな~」と感じることが非常に多いです。

また、私は臨海実験所(下田臨海実験センター)に研究室を持っていて、ホヤのような海の生き物を良い環境で研究することができます。生物が好きだ、また生物を学びたいと強く思われる方は、ぜひとも考えてみてください。

もっと先生の研究・研究室を見てみよう
先生からひとこと

私は高校生の時には「生態学を研究したい」と思っていましたが、大学に入ってから興味が変わり、現在はゲノムとか遺伝子とか、いわゆる分子生物学を研究しています。そのように変化していって、非常に良かったと思っています。

高校から大学にかけて、皆さんの興味や関心は大きく変わっていきます。皆さんの将来には様々な可能性があります。まだまだその詳細を決める時期ではありません。自分の興味を限定することなく、広い視点で(嫌いなものも含め)様々な勉強をしてほしいと思っています。

昆虫採集中。笹倉の趣味です。
昆虫採集中。笹倉の趣味です。
その時に捕まえた虫
その時に捕まえた虫
興味がわいたら~先生おすすめ本

天然記念物の動物たち

畑正憲(角川文庫)

皆さんの世代は、さすがに聞いたことがない方も大勢おられるかもしれませんが、動物のドキュメンタリー番組でよく出演されていた「ムツゴロウさん」が書かれた本です。

タイトルの通り、有名なもの、有名でないものも含め、天然記念物に指定された様々な動物がどのような環境で、どのように生息しているのか、その現状(といっても40年ほど前ですが)とともに生き生きと表現されています。読むだけで生物のことがよく伝わってくるため、生物に興味を持つには最適だと思います。入手が難しいのが欠点でしょうか。



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