発生に関与する転写因子はしばしば機能が重複しているため、系譜決定の過程における個々の因子の固有の役割を明らかにすることは困難である。本研究では、4D系譜追跡、レポーターイメージング、遺伝学および単一細胞RNAシーケンシングを用いて、線虫Caenorhabditis elegansの胚性MS中胚葉系譜における、部分的に冗長な転写因子TBX-35とCEH-51を調べた。tbx-35変異体では、MS系譜の子孫細胞の細胞周期が次第に遅くなり、分裂様式も近縁のC系譜にますます類似した。運命制御因子の発現もC系譜様の特徴へと変化し、pal-1の異所性発現やHLH-1発現領域の拡大が認められたが、変異細胞は正常なC系譜の位置を単純に占めたわけではなかった。tbx-35の欠失は、AB系譜における後期のMS依存的なNotch誘導も損なった一方、より早期の誘導には影響しなかった。CEH-51は異なる活性パターンを示し、そのタンパク質はMS系譜の前方の娘細胞に濃縮され、ceh-51変異体では、より後期かつ限定的な系譜異常が生じた。この異常は、CEH-51量が多い細胞の子孫で最も顕著であった。単一細胞プロファイリングにより、両因子に依存する遺伝子群は重複するものの同一ではないことが明らかになった。TBX-35依存的な変化は初期段階で最も顕著であった一方、CEH-51依存的な遺伝子は後期になるほど目立ち、MS系譜前方の亜系譜に多く認められた。最後に、温度シフト実験から、tbx-35変異体の表現型の重症度と発現時期は母体の温度環境に依存し、残存するCEH-51発現量の差異では説明できないことが判明した。これらの知見は、TBX-35とCEH-51がMS系譜全体で異なる役割を果たすこと、ならびに重複する接合子性および母性の制御入力によって確実な中胚葉発生が支えられていることを示す。
https://doi.org/10.64898/2026.09.01.748736