二次性徴形質の進化には、分化中の組織や細胞に性的アイデンティティーを付与する制御因子が必要である。大アメリカ紋黄蝶 (Colias eurytheme ）では、オスは紫外構造色の（ultraviolet-iridescent: UVI）鱗粉とヘラ状の鱗粉という2種類の特殊な翅の鱗粉を呈するが、
これらはメスには見られず、オスの求愛行動に不可欠であると考えられている [Fig.1 - I 引用右図参照]。
これらはメスには見られず、オスの求愛行動に不可欠であると考えられている [Fig.1 - I 引用右図参照]。 ジョージワシントン大学をはじめとする米国とパナマの研究チームは今回、両性の翅発生におけるDoublesex（Dsx ）機能喪失の影響をCRISPR-Cas9 ノックアウトを利用して検証し、性二形におけるその役割を推測する。次に、発生中の雄の翅の単一核RNA-seq（snRNA-seq）によるトランスプリクトミクスを介して、鱗粉細胞前駆細胞における遺伝子発現を細胞レベルの解像度でプロファイリングする。特に、雄特異的な2種類の細胞に対応する分化クラスターに焦点を当てる。最後に、トランスクリプトーム・シグネチャーと占有率のChIP-seqプロファイルを統合し、UVI鱗粉分化に関与する可能性のあるBab 転写因子の標的群を探った。
- Dsx機能喪失実験ではDsx モザイクノックアウト（mKO、または crispantsと称される）を有するG0成虫を作製した。Dsx の発現自体が二形性を示し、メスではUVI細胞の状態を抑制するのに必要である一方、予想外にもオスでは予想外にもUVIの活性化はDsx とは独立していることが明らかになった。メラニンが発生する辺縁帯では、Dsx は雌雄を問わず、オスにへら状鱗の存在を、メスにへら状鱗の欠如をもたらす。
- snRNA-seqからは、UVIおよびヘラ状鱗細胞前駆細胞はそれぞれ蛹期の40%で特徴的な遺伝子発現プロファイルを示し、転写、細胞シグナル伝達、細胞骨格パターン形成、キチン分泌の調節因子を含むマーカー遺伝子を持つことが明らかになった。
- Bab ChIP-seqプロファイリングからは、Babが、UVIの運命決定に関連する遺伝子マーカーのシス調節領域に結合することが示唆された。
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- 2020-06-12 2種類のタテハチョウ科の蝶の翅の色模様は、4種類の転写因子に制御されている.
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