ZWシステムとXYシステムの重要性 鳥類のZW染色体と哺乳類のXY染色体の間には遺伝子の共有はなく[ 3 ] 、ニワトリとヒトの比較から、Z染色体はヒトの常 染色体9に似ているように見える。ZWとXYの性決定システムは起源を共有しておらず、性染色体は共通祖先 の常染色体から派生したものであると提唱されている。これらの常染色体は、染色体(XとYまたはZとW)間の組換えが抑制された後に、最終的にそれぞれの性染色体に発達した性決定遺伝子座を進化させたと考えられている[ 4 ] 。
単孔類 哺乳類であるカモノハシは 、5対のXY染色体システムを持っています。雄の減数分裂 では相同領域により多重鎖を形成し、最終的にXXXXX-精子とYYYYY-精子に分離します。鳥類のZ染色体のような対は、鎖の両端に現れます。鳥類のZ染色体と相同な領域は、X3とX5全体に散在しています。[ 5 ] : 図5 性決定システムは必ずしも鳥類のものと関連しているわけではなく、真獣類 のものとは全く関連していませんが、少なくとも類似性から、哺乳類は性染色体を2回進化させたという結論が得られました。[ 6 ] カモノハシのX染色体が真獣類の ものと類似しているという以前の報告は、現在では誤りと考えられています。[ 7 ]
鳥類とヘビのZWは無関係であり、異なる常染色体から進化してきた。[ 8 ] しかし、カモノハシの鳥類に似た染色体は、ヘビの祖先が鳥類に似たZWシステムを持っていたことを示唆している可能性がある。[ 7 ]
種を超えて
鳥類では 2007年、ZW性決定システムを持つ他の生物に関する広範な研究が行われていなかった当時、研究者らはニワトリとキンカチョウの性染色体は染色体全体にわたる用量補償 を示さず、代わりに遺伝子ごとに用量補償を行っているようだと発表した。[ 9 ] [ 10 ] ニワトリのZ染色体の特定の場所、例えばMHM領域は 、局所的な用量補償を示すと考えられているが、研究者らはこの領域が実際には局所的な用量補償を構成していないと主張している。[ 11 ] [ 12 ] さらなる研究により、染色体全体にわたる用量補償を示さない鳥類のリストがカラスとダチョウにまで拡大され、すべての鳥類の染色体には染色体全体にわたる用量補償がないことが示唆された。[ 13 ] [ 14 ] 鳥類の性染色体では、転写と翻訳の両方の遺伝子特異的用量補償が観察されている。[ 15 ] さらに、雄鳥に2つのZ染色体が存在することを補うために、性別によって異なるmiRNAが関与していると考えられている。[ 16 ]
W染色体の存在が雌の特徴を誘発するのか、それともZ染色体の重複が雄の特徴を誘発するのかは不明である。哺乳類とは異なり、W染色体が2つある鳥(ZWW)やZ染色体が1つしかない鳥(Z0)は十分に記録されていない。しかし、雌鳥の卵巣の除去や損傷が雄の羽毛の発達につながることが知られており、雌ホルモンが鳥の雄の特徴の発現を抑制していることを示唆している。[ 17 ] どちらの状態も胚の 死を引き起こす可能性があり、あるいは両方の染色体が性選択に関与している可能性があると思われる。[ 18 ] 鳥の性別を決定する可能性のある遺伝子の1つはDMRT1 遺伝子である。研究によると、雄の性決定にはこの遺伝子の2つのコピーが必要であることが示されている。[ 15 ] [ 19 ] W染色体には雌特異的遺伝子が不足しているようで、雄特異的遺伝子を複数含む獣類のY染色体とは対照的である。鳥類のW染色体が祖先のZ染色体様の染色体から退化したことは、 Y染色体におけるミュラーのラチェット と同様であり、おそらくZ染色体上の雄に有利な遺伝子の選択によって引き起こされていると考えられる。[ 20 ]
ZW性判定システムを用いることで、孵化時の体色が性別によって異なる性別連鎖 鶏を作り出すことが可能になり、ひよこの性別判定が容易になる。
蛾や蝶 鱗翅目 (ガやチョウ)では、雌はZ、ZZW、またはZZWWを持つことができる。[ 25 ]
カメでは スッポン科の カメは、ジュラ紀の始まりから白亜紀前期の間に起源したZZ-ZW型の性決定システムを持っている。[ 29 ]
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