表現形変化を生み出す発生ノイズの役割の解明と定量化

Maria Kiskowski;...;Ylenia Chiari(2018.6, bioRxiv)[Isolating and Quantifying the Role of
Developmental Noise in Generating Phenotypic Variation]

理由

パターン形成は面白いね

概要

生物における表現形の変化は、典型的にゲノムの変化や環境の変化、そしてそれらの相互作用に起因する。遺伝型と環境が固定されると発生ノイズは、発生中に生じる細胞過程と分子過程における確率性から生じ、また表現型の変化に影響する。発生ノイズの潜在的な影響は、表現型を安定化させ、変異を減少させる生物内の内在的なメカニズムによる表現形変異の研究において過小評価されうる。確率性による表現形変化がどの程度潜在的に適応的であるかを認識し始めたところなので、発生ノイズが表現形変化に与える寄与を分離・測定し、進化におけるその役割を十分に理解しなければならない。ここでは、パターン形成における(発生ノイズに寄与する)ランダム変異の役割をモデル化する数値シミュレーションを用いて、遺伝型や環境による表現形変化と発生ノイズの寄与は、ヒョウモントカゲモドキ(Eublepharis macularius)の頭の色パターンで区別されることを示す。特に、遺伝的もしくは環境の変化に対応するシミュレーションのパラメーターを修正し、8つにヒョウモントカゲモドキの頭に見られる色パターンの幅広い表現型の変化を生み出した。これらのパラメーターの範囲を越えて、遺伝型と環境による変異の要素は、研究されてたヤモリ群における発生ノイズによるものを越えることが観察された。しかしながら、パターニングにおける発生ノイズの効果も実在する。この方法は、反応拡散メカニズムのような自己組織化された過程から得られた結果の通常の形態的特徴に応用される。これは、動物の色素パターニングの縞やスポットパターン、脊椎動物手足における骨のパターン、分節化されたメカニズムにおける体の分節に頻繁に見られる。この方法は進化的生物学の大きな目標の一つ、すなわち表現型変化を形作る確率性の役割の決定に至る。

雑記

日常に戻るぞ