12.12: 背景と環境が表現型に影響を与える

生物の表現型は、遺伝的背景や環境など、遺伝子型以外のいくつかの要因によって影響を受ける可能性があります。場合によっては、これらの影響が同時に発生することがあります。

「遺伝的背景」は、目的の遺伝子と相互作用する可能性のあるゲノム内のすべての関連遺伝子を表します。

一方、環境には、温度、食事、光の状態など、生物が遭遇する可能性のある多くの外部要因が含まれます。

複数の関連遺伝子の突然変異は、生物の表現型に影響を与える可能性があります。例えば、野生型のショウジョウバエのレンガ色の赤目色は、3つの遺伝子によって調節されている2つの色素、オムモクロームとドロソプテリンの存在によるものです。

朱色遺伝子は、茶色のオムモクロム色素を産生する経路の最初のステップです。

茶色の遺伝子は、赤色の色素であるドロソプテリンの産生に必要な膜輸送タンパク質をコードしています。

白い遺伝子は、これらの色素を目に運ぶ役割を担っています。

朱色の遺伝子の突然変異は真っ赤な目を持つハエを生み出し、茶色の遺伝子の突然変異は茶色の目のハエを生み出します。

しかし、白い遺伝子の突然変異は、他の2つの遺伝子が機能していても、白い目のハエをもたらします。

多くの環境要因の1つである温度は、ヨーロッパのイシガメの発達中の性別を決定する上で重要な役割を果たします。

卵子を25°Cで孵化させると、生殖腺組織が精巣に発達し、すべての子孫が雄になります。しかし、卵子を30°Cで孵化させると、性腺組織は卵巣に発達し、すべての子孫は雌になります。

性腺組織が温度に反応するこの期間は、体温感受性期間と呼ばれます。

性腺組織に変化が起こるのは、Sox9遺伝子の発現が温度に反応して変化するためです。

低温では発現が高くなり、高温では発現が抑制されます。この変数発現は、表現型 – 子孫の性別 – に観察可能な変化をもたらします。