◆序 章

◆CHAPTER 1　 動物進化の歴史
動物の起源と化石記録
動物の系統樹
動物の多様性と体のデザイン
進化と発生：DNAの変化と多様性

◆CHAPTER 2　 発生用のツールキット遺伝子
ツールキット以前−オーガナイザ−，発生場，形原
ツールキット遺伝子
ショウジョウバエのツールキット
　発生機能による遺伝子の分類／　ホメオティック遺伝子と分節のアイデンティティ／　ホメオボックス／　場特異的セレクター遺伝子／　コンパートメント（区画）セレクター遺伝子／　細胞タイプ特異的セレクター遺伝子
体軸形成
　ショウジョウバエの発生遺伝子の系統的研究／　前後軸／　背腹軸／　ツールキット遺伝子の発現／　ツールキット遺伝子産物：転写因子とシグナル経路の構成要素／　ツールキット遺伝子の多能性
動物間の遺伝子ツールキットの共有
Hox遺伝子
　場，および細胞タイプ特異的なセレクター遺伝子／　シグナル伝達経路：古典的なオーガナイザーと形原
ツールキットと動物のデザイン

◆CHAPTER 3 動物の形づくり
後生動物における遺伝子発現調節
遺伝子発現調節の階層の構造
一般的な特徴とアプローチ
調節論理・遺伝子の経路，回路，バッテリー，フィードバックループ，ネットワーク，関連性
モデル調節階層とそれを動かすキーになる遺伝子スイッチ
昆虫のボディプラン
卵から体節へ：前後軸の系
　母性効果転写因子の勾配の生成／　ギャップ遺伝子による転写活性化と相互調節／　周期的ペア・ルール遺伝子発現の開始／　ペア・ルールタンパク質によるセグメントポラリティー遺伝子の調節
分節遺伝子から一般的にわかったこと
背腹軸座標系
Hoxの基本プラン
二次場（secondary fields），前後軸座標系と背腹軸座標系の統合
　肢の場／　翅原基／　唾液腺／　神経と筋肉前駆細胞
二次場におけるパターン化：オーガナイザーのシグナルとセレクター遺伝子群
　前後軸座標系／　背腹座標系／　ベスティジアル（vestigial）場−特異的セレクター遺伝子によるシグナルの統合
翅のパターン形成における，シグナルタンパク質とVg/Sdセレクタータンパク質による組合せ的調節
　組織化シグナルに対する応答／　Vg/Sdセレクター遺伝子の作用
二次場におけるHox遺伝子による調節階層の変化
脊椎動物のボディプラン
前後軸：体節形成と分節化
脊椎動物のHox基本プラン
脊椎動物の四肢の発生
前後軸に沿った肢芽の位置の決定
肢芽の伸長：背腹軸と前後軸方向における制御機構の階層性
遠近軸形成のためのオーガナイザーからのシグナルの統合と肢芽の場におけるHox遺伝子群の発現
主要な四肢骨の分化を調節する制御ネットワーク
セレクター遺伝子による前肢と後肢の個性を決める制御機構
まとめ：細胞の場における遺伝子発現を制御する一般的論理としくみ

◆CHAPTER 4　 ツールキットの進化
遺伝子ファミリーの歴史
発生制御遺伝子の保存性：動物の祖先についての系統学的考察
遺伝子重複
動物系統樹に遺伝子重複をマップする
遺伝子の多様化
ツールキットはいつ整ったのか：最初の動物
ケーススタディー：Hox遺伝子複合体の進化
Hox複合体の拡張
ParaHox遺伝子：Hox遺伝子の姉妹複合体
昆虫のHox遺伝子の新しい機能
ツールキットの解釈：動物進化に関する推論
ツールキットの拡張と形態の複雑化
保存される遺伝子，保存される生化学的機能
保存された発生に関する機能：系統発生に関する考察から左右相称動物の祖先を再構築する
発生の潜在能力としてのツールキット

◆CHAPTER 5　 ボディプランと器官の多様化
節足動物および脊椎動物内での前後軸に沿った構造の多様化
節足動物における体の分節化の遺伝子制御の進化
節足動物の体の構成における変化を反映する体幹でのHox遺伝子発現のシフト
Hox遺伝子と節足動物の頭部の進化
環形動物のHox発現パターン
脊椎動物の体軸のパターニングとHox発現ドメインとの相関
Hoxドメインはどのようにして進化の過程でシフトしたのか？
保存されたボディプラン内での形態の多様性
昆虫の肢のない腹部の進化
訳者のメモ１　形態進化の謎にせまる発見−Hoxタンパク質(Ubx)の変異による昆虫への進化
昆虫の翅数の進化
昆虫の翅の形態の多様性
昆虫の多様性が生じる場におけるHox発現パターンの変化
脊椎動物の四肢の多様性：調節により他のセレクター遺伝子の下流を変える
調節進化と相同な体の部分の多様性

◆CHAPTER 6　 新奇な形態への進化
形態の新奇性，とは何か？
古い形態的構造から新奇な機能へ
表皮性付属器（鱗・羽毛・毛）
昆虫の翅は背側脚構造から進化した
チョウ翅の色鱗粉：進化のキャンバス
訳者のメモ２　感覚剛毛
チョウの目玉模様の進化
脊椎動物での新奇構造物の進化
ヒレから肢へ：対になった付属器官と四足動物の手
神経冠細胞の進化と脊椎動物の脳
脊索の進化
急進的なボディプラン変化の進化
尾のないホヤ：脊索動物的特徴を失った脊索動物
肢のない四足動物，ヘビはどうして肢を失ったのか
棘皮動物体制の進化
訳者のメモ３　水管系の分布模式図
3訳者のメモ４　ムラサキウニのアリストテレスの提灯
調節の進化と新奇性の起源

◆CHAPTER 7　 DNAから多様性へ：調節機構の進化が最重要
形態進化において，なぜ調節機構の進化が一番の原動力なのか？
シス調節DNAの機能と進化
シス調節エレメントの機能
シス調節エレメントの進化
既存の機能のないDNAからシス調節エレメントが新しく進化する／　既存のエレメントからシス調節エレメントが進化する場合
遺伝子発現抑制 対 遺伝子発現促進の進化
シス調節機構の進化の例
　広く多様な系統間での機能エレメントの保存／　シス調節DNAにおける塩基配列の時間的変化／　シス調節DNA配列の機能的変
シス調節DNAの役割：形態のバリエーションと淘汰に対する応答性において
隠れた遺伝子のバリエーションと形態進化の可能性
調節DNAの進化と形態の多様性
剛毛からボディプランを考える

用語解説

原題：FROM DNA TO DIVERSITY　Molecular genetics and the evolution of animal design