抄録/ポイント：
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Fox遺伝子は,胚発生と体パターン形成を含む多くの重要な生物学的過程に関与する転写因子の大きく保存されたファミリーである。Fox遺伝子の役割は,モデル系のアレイにおいて研究されているが,軟体動物と環形動物を含む無脊椎動物の大きなクレードにおける包括的比較研究は不足しているが,この遺伝子ファミリーの進化の歴史をより良く理解するために非常に必要である。ここでは,すべての残りの環形動物に対する姉妹群の遅い進化種およびメンバーである,アニリドOwenia紡錘状体におけるFox遺伝子補体を再構築し,機能的に特性化した。O.fusiformisのゲノムは,foxEとfoxIを除き,Bilateriaに祖先である23のFox遺伝子クラスのそれぞれの単一オーソログを含む。時間的および空間的発現動力学は,AnnelidaおよびSpiraliaにおける腸形成(foxA),中胚葉パターン形成(foxF,foxH)および繊毛形成(foxJ1)におけるFox遺伝子の保存された役割を明らかにした。さらに,著者らは,O.fusiformisの11のパラログによって代表されるSpiraliaにおけるfoxQ2遺伝子の先祖的拡大を明らかにした。特に,全てのfoxQ2コピーはO.fusiformisにおいて頂端発現を持つが,それらは可変空間ドメインと千鳥時間活性化を示し,これはこのアネジラミにおける頂端運命の発生に対するfoxQ2遺伝子間の協調とサブ機能化を示唆する。まとめると,我々の研究は,AnnelidaとSpiraiaにおけるFox遺伝子の進化と発達上の役割を知らし,Fox遺伝子発現の調節変化がSpiraiaにおける発達と形態学的多様化にどのように寄与するかを探索するための基礎を提供する。多くの動物器官の形成に必要な一群のDNA結合蛋白質であるFox遺伝子の役割は,軟体動物や環形動物のような無脊椎動物群でよく理解されていない。ここでは,アニリドOwenia fusiformisのゲノムと胚発生を研究することにより,Fox遺伝子が腸,筋肉,繊毛および神経系の発生に関与することを示した。重要なことは,ほとんどの動物の前端で発現するFox遺伝子群(foxQ2と呼ばれる)が,昆虫や海星のような他の無脊椎動物群よりも,環形動物や軟体動物においてより多くのコピーを持つことを見出した。まとめると,著者らの知見は,Fox遺伝子の進化と海洋無脊椎動物に見られる型と器官の多様性への寄与を明らかにする。【JST・京大機械翻訳】
