体細胞系列の分化

魚類の受精卵は、２倍、４倍と指数関数的に細胞を増やし約1000細胞ほどの胞胚ができます。この時の細胞は将来どのような細胞になるかは決まっていません。ですから、一つの胚の細胞を削って減らしても、他の胚から細胞を持って来て移植しても正常に発生が進みます。（図１．キンギョの胞胚を切断して入れ換えた胚. 図２．胚盤の細胞を増やしたり減らしたりした胚.）

図１．胞胚期の胚盤の移植の図。A）赤く染色した胚と未染色の透明な胚。B）染色と未染色の胚盤の上側を切断。C）切断直後。D）切断した部分を入れ換えて移植した直後。E）修復された胚盤。

図２．図１と同様の移植だが、一つの胚盤全体を別の胚の動物極側に移植した移植胚。下は、左から移植胚、胚盤の上部を切除した胚、無処理の胚、を示している。どれも正常に発生する。

この胞胚期の胚盤の細胞の分化の方向性を決めるのは、卵黄側からの誘導シグナルです。卵黄といっても、受精卵が分裂する過程で、卵黄側にも核が入り込んでいますので、卵黄細胞と呼ばれます。後期胞胚期の胚盤を卵黄細胞から切り離し、180°水平に回転してもう一度卵黄細胞に再結合すると、この胚からは２つの体を持った個体が多く生まれて来ます。これは、切り離す前に体を作るようになった細胞群と、切り離して結合させた後に体を作るようになった細胞群の両方から体ができるからです。（図３．キンギョの後期胞胚の胚盤を切り離して180°回転させて再結合した胚から生じた２軸の個体.）

図３．A-Eは胞胚期の胚盤を卵黄細胞から切り離し、水平に180°回転させて再結合した胚。A-Dは中期胞胚期、BとEは後期胞胚期に手術を行っている。Fは360°回転させ再結合した胚、Gは無処理の胚。

このような卵黄細胞が持つ体を誘導する力は、受精直後の胚に起源があります。受精直後の胚を核と細胞質のある動物極側と卵黄が多く含まれる植物極側とを半分に切断すると、細胞は増加し長く伸び、いくつかの細胞は生じるものの、胚体は形成されなくなります。さらに動物極側に近い位置で切断すると、細胞の塊だけになってしまいます。すなわち、受精直後の卵の、切り離された植物極側の部分に、将来の個体を形作る因子が局在していることを意味します。

図４．２細胞期の胚を細いテグスで押し切ると、細胞質を持った動物極半球と、卵黄の多い植物極半球に切り分けられます。

図５．初期の卵割期に動物極半球を切り出し、培養すると正常な形の胚にはならず、回転相称の胚になってしまいます。

図６．１細胞期に細胞質のみを切り出すと、細胞塊のみの胚（KとL）になってしまいます。