DNAから解き明かされる 形づくりと進化の不思議

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商品紹介

DNAのどのような変化が形態変化に結びつくのだろうか?何万という遺伝子の中の,どの遺伝子が形態を調節しているのか?進化メカニズム研究をリードするCarroll教授らが、そんな形づくりと進化の謎を,遺伝学,発生学,そして進化生物学的アプローチを駆使してダイナミックに解き明かすという新概念を展開した魅力的な一冊.発行後,欧米で大きな反響を呼んだ原書をオールカラーの図もそのままに完全翻訳!生命科学に関わるすべての方に読んでいただきたい,生き物の本質に迫る内容です. 

目次

  • DNAから解き明かされる 形づくりと進化の不思議

    ― 目次 ―

    ◆序 章
    ◆CHAPTER 1  動物進化の歴史
    動物の起源と化石記録
    動物の系統樹
    動物の多様性と体のデザイン
    進化と発生:DNAの変化と多様性

    ◆CHAPTER 2  発生用のツールキット遺伝子
    ツールキット以前−オーガナイザ−,発生場,形原
    ツールキット遺伝子
    ショウジョウバエのツールキット
     発生機能による遺伝子の分類/ ホメオティック遺伝子と分節のアイデンティティ/ほか
    体軸形成
     ショウジョウバエの発生遺伝子の系統的研究/ 前後軸/ 背腹軸/ほか
    動物間の遺伝子ツールキットの共有
    Hox遺伝子
     場,および細胞タイプ特異的なセレクター遺伝子/ほか
    ツールキットと動物のデザイン

    ◆CHAPTER 3 動物の形づくり
    後生動物における遺伝子発現調節
    遺伝子発現調節の階層の構造
    一般的な特徴とアプローチ
    調節論理・遺伝子の経路,回路,バッテリー,フィードバックループ,ネットワーク,関連性
    モデル調節階層とそれを動かすキーになる遺伝子スイッチ
    昆虫のボディプラン
    卵から体節へ:前後軸の系
     母性効果転写因子の勾配の生成/ほか
    分節遺伝子から一般的にわかったこと
    背腹軸座標系
    Hoxの基本プラン
    二次場(secondary fields),前後軸座標系と背腹軸座標系の統合
     肢の場/ 翅原基/ 唾液腺/ 神経と筋肉前駆細胞
    二次場におけるパターン化:オーガナイザーのシグナルとセレクター遺伝子群
     前後軸座標系/ 背腹座標系/ ほか
    翅のパターン形成における,シグナルタンパク質とVg/Sdセレクタータンパク質による組合せ的調節
     組織化シグナルに対する応答/ Vg/Sdセレクター遺伝子の作用
    二次場におけるHox遺伝子による調節階層の変化
    脊椎動物のボディプラン
    前後軸:体節形成と分節化
    脊椎動物のHox基本プラン
    脊椎動物の四肢の発生
    前後軸に沿った肢芽の位置の決定
    肢芽の伸長:背腹軸と前後軸方向における制御機構の階層性
    遠近軸形成のためのオーガナイザーからのシグナルの統合と肢芽の場におけるHox遺伝子群の発現
    主要な四肢骨の分化を調節する制御ネットワーク
    セレクター遺伝子による前肢と後肢の個性を決める制御機構
    まとめ:細胞の場における遺伝子発現を制御する一般的論理としくみ

    ◆CHAPTER 4  ツールキットの進化
    遺伝子ファミリーの歴史
    発生制御遺伝子の保存性:動物の祖先についての系統学的考察
    遺伝子重複
    動物系統樹に遺伝子重複をマップする
    遺伝子の多様化
    ツールキットはいつ整ったのか:最初の動物
    ケーススタディー:Hox遺伝子複合体の進化
    Hox複合体の拡張
    ParaHox遺伝子:Hox遺伝子の姉妹複合体
    昆虫のHox遺伝子の新しい機能
    ツールキットの解釈:動物進化に関する推論
    ツールキットの拡張と形態の複雑化
    保存される遺伝子,保存される生化学的機能
    保存された発生に関する機能:系統発生に関する考察から左右相称動物の祖先を再構築する
    発生の潜在能力としてのツールキット

    ◆CHAPTER 5  ボディプランと器官の多様化
    節足動物および脊椎動物内での前後軸に沿った構造の多様化
    節足動物における体の分節化の遺伝子制御の進化
    節足動物の体の構成における変化を反映する体幹でのHox遺伝子発現のシフト
    Hox遺伝子と節足動物の頭部の進化
    環形動物のHox発現パターン
    脊椎動物の体軸のパターニングとHox発現ドメインとの相関
    Hoxドメインはどのようにして進化の過程でシフトしたのか?
    保存されたボディプラン内での形態の多様性
    昆虫の肢のない腹部の進化
    訳者のメモ1 形態進化の謎にせまる発見−Hoxタンパク質(Ubx)の変異による昆虫への進化
    昆虫の翅数の進化
    昆虫の翅の形態の多様性
    昆虫の多様性が生じる場におけるHox発現パターンの変化
    脊椎動物の四肢の多様性:調節により他のセレクター遺伝子の下流を変える
    調節進化と相同な体の部分の多様性

    ◆CHAPTER 6  新奇な形態への進化
    形態の新奇性,とは何か?
    古い形態的構造から新奇な機能へ
    表皮性付属器(鱗・羽毛・毛)
    昆虫の翅は背側脚構造から進化した
    チョウ翅の色鱗粉:進化のキャンバス
    訳者のメモ2 感覚剛毛
    チョウの目玉模様の進化
    脊椎動物での新奇構造物の進化
    ヒレから肢へ:対になった付属器官と四足動物の手
    神経冠細胞の進化と脊椎動物の脳
    脊索の進化
    急進的なボディプラン変化の進化
    尾のないホヤ:脊索動物的特徴を失った脊索動物
    肢のない四足動物,ヘビはどうして肢を失ったのか
    棘皮動物体制の進化
    訳者のメモ3 水管系の分布模式図
    3 訳者のメモ4 ムラサキウニのアリストテレスの提灯
    調節の進化と新奇性の起源

    ◆CHAPTER 7  DNAから多様性へ:調節機構の進化が最重要
    形態進化において,なぜ調節機構の進化が一番の原動力なのか?
    シス調節DNAの機能と進化
    シス調節エレメントの機能
    シス調節エレメントの進化
    既存の機能のないDNAからシス調節エレメントが新しく進化する/ほか
    遺伝子発現抑制 対 遺伝子発現促進の進化
    シス調節機構の進化の例
     広く多様な系統間での機能エレメントの保存/ほか
    シス調節DNAの役割:形態のバリエーションと淘汰に対する応答性において
    隠れた遺伝子のバリエーションと形態進化の可能性
    調節DNAの進化と形態の多様性
    剛毛からボディプランを考える

    用語解説

    原題:FROM DNA TO DIVERSITY Molecular genetics and the evolution of animal design

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