Dmyはこの4種の共通祖先で性決定機能を獲得し、旧性決定遺伝子からDmyに交代したことになります。luzonensis)はDmyを持っていません。この種では、Dmyから新規性決定遺伝子への交代が起こったと考えられます。誕生の原因となった突然変異以外の突然変異の蓄積が少ないことを意味します。誕生の原因となった突然変異を同定しやすいと考えられます。性決定機能獲得」と「Dmyから新規性決定遺伝子への交代機構」の解明を試みました。メダカ属魚類6種における性決定ルソンメダカの新規の性決定遺伝子は誕生して間もない。ポジショナルクローニングと発現解析により、Gsdfが性決定遺伝子の最有力候補になりました。Gsdfは性染色体上に対立遺伝子としてGsdfY(Y染色体上のGsdf)とGsdfX(X染色体上のGsdf)があります。ルソンメダカのXX個体にGsdfYを組み込んだ遺伝子導入メダカを作成したところ、導入遺伝子を持つ個体はXX♂に分化しました。一方で、GsdfXを遺伝子導入した個体ではXX♂への分化はみられませんでした。性決定遺伝子GsdfYの性決定機能獲得の機構ルソンメダカのGsdfには、対立遺伝子としてGsdfYとGsdfXがあります。GsdfYが性決定機能獲得に至った原因配列を探るために両者を比較しました。遺伝子がタンパク質として働くアミノ酸配列と遺伝子が機能する場所であるmRNAの発現する細胞に違いはなく、GsdfYはGsdfXより早く発現し始めることが唯一の違いでした。GsdfYの上流のエンハンサー配列の数塩基の変化によって、この早い発現が誘導されることを支持する結果が得られました。Dmyを性決定遺伝子に持つ4種のメダカでは性分化時期に雄特異的な高発現を示します。性決定遺伝子が最初にスイッチを入れ、最終的に精巣が形成されるまでに順番に遺伝子が機能していくという性決定の遺伝子カスケードで考えると、GsdfはDmyの制御下にあり、そしてDmyより後で働く性分化遺伝子であるといえます。GsdfY誕生に伴う性決定カスケードの変化ルソンメダカの性決定カスケードではGsdfYがDmyに依存しない高発現を獲得することで、性決定機能を獲得した。DmyからGsdfYへの性決定遺伝子交代のシナリオ「DmyからGsdfYへの交代機構」を解明するために、ミナミメダカの雌(XX)にルソンメダカのGsdfYを導入したところ、導入遺伝子を持つXX♂個体が得られました。この結果は、DmyがなくてもGsdfの発現を誘導することによって正常な雄分化過程をたどること、Gsdfより下流の性決定カスケードはミナミメダカとルソンメダカで共通であることを示唆しました。この結果は、性決定遺伝子の交代には、性決定遺伝子の下流の性決定カスケードの変更を必要としないことを意味しています。全ての結果をまとめると、以下の性決定遺伝子交代のシナリオが考えられます(図4)。5種の共通祖先では、Gsdfの発現を上げるDmyが唯一の性決定遺伝子として雄決定を担っていました。次に、ルソンメダカの祖先において、GsdfがDmyに依存しない高発現能による性決定機能を獲得したことで、第2の性決定遺伝子であるGsdfYが個体群中に誕生しました。2つの性決定遺伝子DmyとGsdfYが共存する状態になりました。最後に、Dmyが個体群中から失われることによって新規性決定遺伝子GsdfYへの交代が完了した今のルソンメダカになったと考えられます。個体群中の♂のみを示し、メダカの大きさが個体数を表す。おわりにルソンメダカの性決定遺伝子の同定によって、旧性決定遺伝子Dmyから新規性決定遺伝子GsdfYへの交代機構を推定することができました。現在まで同定されている、そしてこれから見つかる多様な性決定遺伝子も同様のプロセスを経ることによって誕生したと考えらえます。今回の結果は性決定遺伝子の交代機構の推定に留まりました。今後は、日本に生息するミナミメダカまたはキタノメダカの野生個体群の解析によって、性決定遺伝子が交代する瞬間である性決定遺伝子が共存する個体群を探索し、多様な性決定遺伝子を持つ現行種への理解を深めていきたいと考えています。