メスだけが孵化したキイロショウジョウバエ
スピロプラズマはキイロショウジョウバエのオスを殺し、メスだけを残す
提供:産業技術総合研究所

感染した昆虫のオスを卵の段階で殺し、メスだけを残す細菌「スピロプラズマ」。その仕組みを産業技術総合研究所(産総研)が解明した。

自然界では昆虫と細菌がしばしば共生するが、なかには感染した昆虫をすべてメスにしたり、性分化や生殖様式を劇的に変えたりといった「生殖操作」を行う細菌も存在する。産総研では、すでにチョウなどの生殖を操作する細菌「ボルバキア」について研究成果を上げている。

今回はさらにスピロプラズマと、キイロショウジョウバエの関係を解き明かした。

通常、キイロショウジョウバエのメスが産む卵からはオスとメスがほぼ半々の割合で発生する。だがスピロプラズマに感染したメスの産む卵からはメスのみが発生する。

調べてみると、感染したメスの産む卵の孵化率は半減しており、オスの卵はすべて死んでいた。卵の「胚」を見ると、メスの胚は正常だが、オスの胚は全体にアポトーシス(細胞の自死)が起きていた。

なぜオスだけにアポトーシスが起きるのか。遺伝子を分析したところ、X染色体が損傷し、細胞分裂に異常を来したと分かった。オスはメスの半分しかX染色体がなく、特殊なタンパク質などで補うが、スピロプラズマはそれを的確に見分け、死をもたらしているようだ。

スピロプラズマの「オス殺し」を応用すれば、何ができるだろうか。例えば寄生バチ類は、害虫を襲って殺す「天敵農薬」として使えるが、害虫の体内に産卵して殺す能力を持つのはメスだけ。メスを選択して生産できれば都合がよい。基礎生物学の観点でも興味深く、産総研では今後もこの分野で研究を進めていく考えだ。