ブルース・マッキントッシュ・カタナック

ブルース・マッキントッシュ・カタナックFRS ^[1]（1932年11月5日 - 2020年4月8日）は、イギリスのマウス遺伝学者であり、常染色体 刷り込みとX染色体不活性化の分野における先駆的な研究で知られています。

ブルースの研究キャリアは、X染色体の不活性化を発見したメアリー・ライオンFRSを含む同時代の人々とともに、 MRCハーウェルを拠点としていました。彼は1996年に新設された哺乳類遺伝学ユニット^[2]の代理ディレクターを務めました。

彼は1987年に王立協会のフェローに選出され、 2022年には遺伝学会によってブルース・カタナック賞が創設されました。

カタナックは、突然変異誘発、つまり生物の遺伝物質に変化を引き起こす突然変異のプロセスに関する研究に注力し、研究に役立つ興味深い突然変異体を数多く発見した。その一例が、ブルースによるhpg遺伝子変異マウスモデルの特定である。^[3]彼の研究グループは、生殖器官が未発達なマウスの系統に注目し、その原因は視床下部GnRH（ゴナドトロピン放出ホルモン）と呼ばれるホルモンの欠乏にあると考えた。これは、GnRH遺伝子の一部が欠損していたためである。その結果、他の重要な生殖ホルモンのレベルも低下していた。^{[3]このマウス系統の発見は、性ホルモンがまったくまたは十分に産生されない}低ゴナドトロピン性性腺機能低下症などのヒトの病状を研究するための動物モデルとして使用できることから、大きな影響力があった。^[3]

カタナックの最大の貢献の1つは、常染色体インプリンティングの発見と基礎研究です。^[1]常染色体インプリンティングは、遺伝子発現が遺伝子が雄親に由来するか雌親に由来するかに依存する現象です。^{[1] [4]}常染色体インプリンティングの証拠は以前の研究でも観察されていましたが、その重要性を認識し、マウスでそのメカニズムを調査したのはカタナックが初めてでした。^[1]カタナックは、マウスの縮瞳中に姉妹染色分体の分離が失敗するのを測定する実験で、初めて常染色体インプリンティングの兆候に気づきました。^[5]カタナックは、常染色体インプリンティングに不可欠な特定の染色体領域を特定しました。^[1]カタナックは一般にマッピングを嫌っていましたが、以前の突然変異誘発研究で得たさまざまな染色体転座と欠失を持つマウスの系統を使用して、全ゲノムをマッピングし、インプリンティングされた遺伝子を探しました。^[1]カタナックは1998年に引退するまでに、6つの異なる染色体上にインプリンティング遺伝子を運ぶ11の領域を特定した。^{[1] [6]}

ブルースは犬の繁殖と遺伝学にも情熱を注いでいた。ボクサー犬を断尾せずに自然に短い尻尾にする方法があるのではないかと考え、コーギーとボクサー犬の交配を試みた。^{[1] [7]}カタナックの実験では、品種間での遺伝子の伝達は容易で、身体的変化を引き起こす可能性があることが示された。この場合、それは犬のT遺伝子であり、これが破壊されると短い尻尾が発達する。^[8]彼は犬の遺伝性疾患も調査した。ブルースは、STRN遺伝子変異がボクサー犬の心臓病の実際の原因ではなく、心臓病を特定または追跡するために使用できるマーカーであることを発見した。^[9]

カタナックがマウスモデルで発見した「カタナック転座」は、7番染色体の一部がX染色体に転座する現象で、遺伝子構成の違いにより暗い毛と白い毛の両方を持つモザイク状のメスマウスの観察につながった。このマウスは後に「斑点」マウスと呼ばれるようになった。^[10]大野進とさらに調査を進めた結果、「斑点」マウスの表現型はX染色体の不活性化によるものであることがわかった。これは、生物が複数のX染色体を持つ場合に、1つを除くすべてのX染色体とその遺伝子が沈黙する自然現象である。^[11]「斑点」マウスは、メアリー・ライオンの自然モザイク、つまりメスの哺乳類ではX染色体の不活性化により同じ生物の細胞が異なる遺伝子構成を持つという仮説を検証するのに役立った。^[11]さらなる研究により、X染色体制御要素Xceの発見にもつながり、以前は活性化していた遺伝子がサイレントX染色体に挿入されると不活性化される仕組みの潜在的な説明が生まれました。^[12]全体として、彼のX染色体研究は、X染色体の不活性化とモザイクの理解に貢献しました。