ウニが双子をつくる仕組みを解明
2025年09月05日
研究・産学連携
一つの受精卵から双子が生まれる仕組みについて、ウニの初期胚を用いて調べました。その結果、ウニの1個体を初期段階で半分に分けても、それぞれの断片が自ら体の設計図を描き直し、完全な個体へと発生する細胞の動きと遺伝子の働きを明らかにしました。
19世紀末、ドイツの発生学者ハンス・ドリーシュは、ウニの受精卵を2細胞期で分離すると、それぞれの細胞が独立して完全な個体に成長することを初めて示しました。しかしながら、分離後に胚がどのようにして胚軸(正常な体を形成するための体軸)を作り直し、正常な発生を遂げるのか、その詳細な発生過程や分子メカニズムは、100年以上にわたり解明されていませんでした。
本研究では、顕微鏡技術と分子生物学の手法を用いて、ウニの1個体を初期段階で半分に分けても、それぞれの断片が自ら体の設計図を描き直し、完全な個体へと発生する仕組みを解明しました。また、「自分で自分の体を組み立て直す力(自己組織化)」の背後にある細胞の動きと遺伝子の働きを捉え、個体の胚軸が再構築される過程を可視化することに成功しました。今回の発見は、「なぜ一つの受精卵から二人の命が生まれるのか?」という、生命科学における長年の謎に対して、ウニというモデル生物を通じて新たな視点を提供するものです。私たち人間の一卵性双生児のしくみを考える上でも、今後の発生研究における重要な手がかりになると考えられます。
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図1 本研究の概要
2細胞期のウニ胚をそれぞれの細胞に分離すると、双子ができる。その過程の詳細は不明であったが、一度シート状に育った細胞集団が丸くなって個体になることが分かった。