研究概要・ご挨拶

皆さま、学術変革領域研究（A）令和8～12年度『性染色体サイクル：性染色体の入れ替わりが支える性の存続原理（略称：性染色体サイクル）』のホームページへようこそ！

本研究領域の目的は、生物は性染色体と常染色体を繰り返し入れ替えることで性を存続させてきたとする『性染色体サイクル』を実証し、そのメカニズムを解明することです。

性染色体は代表的な性決定様式のひとつであり、例えば我々ヒトはX染色体とY染色体をもっています（XXが女性、XYが男性）。性染色体には環境によらず性比を一定に保つことができるというメリットがある一方、片方の性に1本しか存在しない染色体（ヒトではY染色体）はいずれ退化してしまうという問題もあります。実際、現在のヒトのY染色体にはもともと存在していた遺伝子の約3%しか残っていません。このように、性染色体の進化は『常染色体⇒性染色体⇒退化』という一方向の矢印で捉えられてきました。つまり生物は最終的にごく少数の性決定遺伝子や性関連遺伝子だけをY染色体上に保持し続けることで性を維持するとする『性染色体進化の袋小路』という概念によって理解されてきたわけです。しかし、このプロセスでは、多くの生物は性の消滅危機、ひいては種の存続危機に陥ることになるため、長期間にわたる性の存続を説明するための新たな概念が求められていました。

そんななか、本研究領域の班員らは、Y染色体を失ったネズミやショウジョウバエ、性染色体と常染色体を頻繁に入れ替えるカエル、性染色体をもちつつも温度依存による性決定をバックアップ機構として合わせもつメダカのように、袋小路を抜け出しているにも関わらず、安定に性を維持する種が存在することを明らかにしてきました。そこで我々は、性染色体による性の存続を、性染色体が新たなものに入れ替わる『性染色体サイクル』という概念で理解できるのではないかと考えるようになりました。

そこでまず、令和4～6年度に実施した学変（B）『性染色体サイクル：性染色体の入れ替わりを基軸として解明する性の消滅回避機構』において、サイクルの複数の段階にあると考えられる生物がどのように性を安定に維持しているのかを明らかにしました。しかし、性染色体サイクルを実証し、サイクルが性の存続にどのように貢献してきたかを理解するためには、さらに多様な生物の多様な性染色体を研究し、実際にサイクルが回転すること、すなわち次の段階に駆動することを示す必要があります。

そこで本研究領域では8計画班を設定し、計17名の多様な研究者が集結することで、『性染色体サイクル』による性の存続原理を明らかにしたいと考えています。また、温度依存性決定などの多様な性決定様式を、性染色体による遺伝性決定のバックアップ機構として捉えることで、性染色体サイクルを中心に、多様な性決定様式による性の存続を理解したいと考えています。令和9年度からはさらに多様な公募研究を迎え、性の存続に関する理解を飛躍的に深める決意です。

このウェブサイトを通じて、我々の研究成果を随時アップデートしていきます。皆さま、どうかご期待ください。