DNAの1文字でマウスの性別が反転する可能性、イスラエルとフランスの科学者が発表

ペサハ・ベンソン記者 • 2026年4月9日

エルサレム、2026年4月9日（TPS-IL）–ゲノムのこれまで見過ごされてきた領域の強力な役割に光を当てる新しい研究によると、DNAのたった一つの変化、つまり数十億の文字の中の一文字だけで、性分化を完全に逆転させることができる。

イスラエルのバール・イラン大学の研究者たちは、イスラエルのワイツマン科学研究所およびフランスのモンペリエ大学の協力者たちと共同で、非コード領域に単一のDNA塩基を挿入したところ、遺伝的に女性（XX）のマウスが、精巣と男性生殖器の両方を持つ完全な男性として発達することを発見した。

査読付き学術誌『ネイチャー・コミュニケーションズ』に掲載されたこの研究は、遺伝子そのものの外部にある小さな変化が、いかに劇的な生物学的結果をもたらしうるかを強調している。

「これは驚くべき発見です。なぜなら、約28億のDNA文字のうち、たった一文字という非常に小さな変化で、劇的な発達上の結果を生み出すことができたからです」と、バール・イラン大学生命科学部のニッツァン・ゴネン博士は述べている。「これは、非コードDNAが発達や疾患に深刻な影響を与える可能性があることを示しています。」

この変異は遺伝子内ではなく、精巣の発達に重要な役割を果たす遺伝子Sox9の活性を制御する、Enh13として知られる調節DNAセグメント内で発生した。典型的な女性の発達では、Sox9は不活性のままで、卵巣が形成される。しかし、男性ではSox9がオンになり、精巣の形成が引き起こされる。

研究者たちは、Enh13を分子スイッチまたは戦場のようなものとして描写している。男性胚では、精巣の発達を促進する因子がこの領域に結合し、Sox9を活性化する。女性では、異なる因子が同じ部位に結合して遺伝子を抑制する。

CRISPRゲノム編集を用いて変異を導入することで、研究者たちはこのバランスを崩した。XX胚におけるSox9の通常の抑制が失敗し、遺伝子が活性化されるようになった。その結果、マウスは2本のX染色体を持っているにもかかわらず、男性の生殖器の解剖学的構造を発達させた。

チームは、同じ調節領域に微妙な変化を加えた複数のマウスモデルを作成した。これには、一文字の挿入と三文字の欠失が含まれる。どちらのタイプの変異も同じ結果をもたらした。すなわち、XXマウスにおける完全な性転換である。さらなる実験室での実験により、これらの小さな変化がSox9を制御する通常の調節メカニズムにどのように干渉したかが示された。

この発見は、2024年に発表された同じ研究グループによる初期の研究に基づいている。その研究では、Enh13における異なる小さな変異が、遺伝的に男性（XY）のマウスを女性として発達させた。これらの結果を合わせると、この調節要素が、男性の発達を活性化し、必要に応じて女性の経路が維持されることを保証するという二重の役割を果たしていることが示唆される。

基礎科学への示唆を超えて、この発見は臨床的な関連性を持つ可能性がある。性分化疾患（DSD）は、世界中で約4,000人に1人の割合で出生時に影響を与える。これらの状態は、染色体、性腺、または解剖学的性の異常な発達を伴い、症例の半数以上で、根本的な遺伝的原因は不明のままである。この発見は、DSDのより正確な診断の可能性を高める。

この発見は、より広範な遺伝子検査の方法を変える可能性がある。DSDだけでなく、多くの原因不明の発達障害は、調節DNAの変異によって引き起こされる可能性がある。これらの領域をゲノム解析に組み込むことで、これまで「謎」とされてきた状態の原因を特定し、患者ケアと遺伝カウンセリングを改善するのに役立つ可能性がある。

さらに将来、Sox9のような遺伝子がどのようにオン・オフされるかの理解が深まることで、最終的には特定の形態の不妊症や性腺機能不全の診断を支援し、介入を導くことができるかもしれない。

「私たちの発見は、遺伝子だけを見ていても十分ではないことを示しています」と、研究を主導した博士課程の学生であるエリシェバ・アバーボックは述べている。「疾患を引き起こす重要な変異は、タンパク質をコードするのではなく、遺伝子活性を制御するDNA領域である非コードゲノムにも存在する可能性があります。」

研究者たちは、Enh13は、人間のゲノムの約98％を占める広大な非コードDNA部分に隠された多くの調節要素の単なる一例にすぎないと考えている。彼らは現在、同様の領域を体系的に特定し、発達や疾患におけるそれらの役割を理解するために取り組んでいる。