図1

アフリカツメガエルの発生の様子。8細胞期の胚が次々と細胞を小さくしながら分裂する。最終的に数万個の細胞数になるまで分裂し、その後原腸形成運動をはじめる。原腸形成では、細胞がダイナミックに移動しながら、頭尾・脊腹・左右の三体軸を形成して、からだが形づくられていく。

図2

水槽室にいるアフリアツメガエル。脊椎動物の有名なモデル生物である。水の中で生活し、呼吸のときに水面に上がってくる。当研究室では約150匹のアフリカツメガエルと共に研究を行っている。普段は水の中でおとなしくしているが、餌の時間、浮いた餌を手で一生懸命口にかき込む様子が愛らしい。

図3

1つの受精卵が分裂して2細胞または4細胞になったタイミングで片方の細胞に、蛍光タンパク質や遺伝子をノックアウトするためのRNAを顕微注入（マイクロインジェクション）することで発生過程の細胞を追跡したり、発生に関わる遺伝子機能を調べる。顕微注入するための針はガラス管をもとに手作りしたものであり先端の経は1-2μmほど。短時間で分裂し刻一刻とかたちを変えながら発生が進む発生段階のステージを見分けるのも経験が必要である。

図4

研究室で飼育しているアカハライモリ。アフリカツメガエルと同様に原腸形成の研究を行っている。春夏秋冬と各季節を感じなければ産卵しないので研究をするために毎年採集に行く。寒い時期、運が良ければどこかで固まってイモリ団子となっていることがあって、ひとすくいで何百匹と取れる。しかし暖かくなるといろいろな川の主流へと移動してバラバラになっていたりするので、最終日まで、青い顔をして探したこともある。毎年いる場所が変わることに加え、その時の気温にも左右されるので採集には苦労もある。

図5

山の一番上にある球が未分化な細胞。谷筋を転がった球が分岐のところでどちらかの谷筋へ転がり落ちるのを細胞分化に見立てている。転がった球は登ることがないように、分化した細胞はもとの未分化な状態に戻れないことも意味している。私たちは、細胞周期を回している未分化な細胞がそれをいったん止めることで分化という新しい谷筋へと転がるのではないかと考えている。一方、神経堤細胞では細胞周期が回り続けるので谷筋ではなく尾根筋を進み続けるのだ。

図6

「切っても切ってもプラナリア」でおなじみのプラナリア。身体中に幹細胞が散在しており、切ったところから新たなからだが形づくられる。細胞周期と分化のサイクルがシンプルであり研究材料としての魅力もさることながら、その見た目の可愛らしさにも癒されている。