昆虫のオスをメス化｢共生細菌ボルバキア｣の恐怖 ｢性決定システムの乗っ取り｣を行う"侵略者"

今回、同チームは性染色体の調節システムに着目して、オス殺しタンパク質「Oscar」を発見し、メカニズムを解明しました。

ヒトの性染色体はオスがXY、メスがXXですが、チョウやガではオスがZZ、メスがZWとなっています。同じ染色体が2本あるほうの性（ヒトならメス、チョウならオス）では、2本とも機能すると染色体から作られる産物が過剰になり、死に至ることもあるため、1本の染色体を不活性化するシステムがあります。

チョウやガのオスでは、2本のZ染色体上にある遺伝子の発現を Masculinizer（Masc）と呼ばれる遺伝子が調節しています。

ボルバキアに感染するとMascがうまく働かなくなり、オスは死に至ります。そこで研究チームは、ボルバキアが作るタンパク質のうち、Mascと結合できてMascを抑制する効果があるものを探したところ、Oscarが見つかりました。

Oscarは、培養細胞ではさまざまなチョウ目昆虫由来のMascの機能を抑制したことから、チョウ目において普遍的にオス殺しを誘導できる可能性があるといいます。

細菌による性・生殖操作はヒトに有益

共生細菌による宿主生物の性・生殖操作は、農業やヒトの疾病予防にも役に立つ技術です。

農業では、天敵農薬（害虫が天敵に捕食されることを利用した生物農薬）の効率的な生産などが期待されています。天敵農薬には、アブラムシを食べるナミテントウのように有用昆虫の雌雄で効果の変わらないものもあります。

一方、コナジラミの天敵農薬として使われるオンシツツヤコバチは寄生バチの一種ですが、害虫の体内に産卵して殺す能力を持つのはメスだけです。なので、メスを選択的に生産できると都合が良いのです。

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ヒトの疾病予防では、ボルバキアをネッタイシマカに人為的に感染させる取り組みが実用化しています。

ネッタイシマカはデング熱やジカ熱を発症させるウイルスを媒介しますが、ある種のボルバキア（wMel株）が寄生すると、ウイルスの感染能力が阻害されることが知られています。

そのため、ブラジルでは2017年から、wMel株のボルバキアを感染させたネッタイシマカを大量に放虫し、自然のネッタイシマカと交配させて、ウイルスに感染せずにヒトに病気を運ばないネッタイシマカを人工的に増やす試みが行われています。

最近はシンガポール、インドネシアでも野外実験が進められており、デング熱の感染率の大幅な低下も報告されています。

昆虫の体に入り込み、性を操作する「謎の細菌」は、利用方法を工夫するとヒトの世界の生活向上にもつながります。「科学技術と社会」を象徴する一例ともいえるのではないでしょうか。

【ポイント】
・共生細菌ボルバキアは、宿主（昆虫）に性・生殖操作を行う
・「オス殺し」が起こると、ボルバキアに感染した母親が生んだ卵ではメスのみが生まれる
・細菌による宿主生物の性・生殖操作は、農業やヒトの疾病予防にも役に立っている