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メダカ成体生殖腺における性的可塑性の分子・細胞メカニズム

Research Project

Project/Area Number 11J03821
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Morphology/Structure
Research InstitutionNational Institute for Basic Biology

Principal Investigator

中本 正俊  基礎生物学研究所, バイオリソース研究室, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2013: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2011: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywordsaromatase / 芳香化酵素 / 卵巣 / メダカ / 性転換
Research Abstract

これまでの研究から卵巣中のエストロゲン量の低下が成体生殖腺の卵巣から精巣への機能的性転換を誘起することが報告されている。このことからエストロゲンが性の可塑性の発現・保持に重要であることが示唆されている。しかし、エストロゲンが卵巣の分化・性的可塑性の発現過程において具体的にどのような働きを果たしているかについては不明な点が多い。そこで、エストロゲンの卵巣分化における機能を明らかにすることを目的として、エストロゲンの合成に必須のステロイド代謝酵素aromataseの機能欠損変異メダカをTILLING法により単離し、表現型の解析を行なった。この変異メダカの遺伝的メス(XX)個体では一度遺伝的性に従って卵巣が分化した後、卵濾胞が閉鎖し、精巣構造が発達する性転換が見られた。生殖腺の各細胞系列の分化マーカーの発現をin situ hybridization法により解析した結果、卵巣型aromatase変異メダカにおいて観察された成体卵巣の精巣への性転換は、卵巣の組織が精巣の組織に分化転換するのではなく、卵巣内に存在する生殖幹細胞とそれを取り囲む未分化支持細胞が雄分化して起きることが示された。また、遺伝的性に従って卵巣が分化したことから初期卵巣分化にエストロゲンは必要ない、もしくは卵黄に存在する母性由来の微量のエストロゲンで十分であることが示された。一方、成魚になってから卵巣の崩壊が始まり、性転換が起こったことから、エストロゲンは思春期、生殖腺内で性ホルモン合成が活発になる時期、以降の生殖幹細胞およびそれを取り囲む未分化支持細胞の継続的な雌分化(あるいは雄分化の阻害)に必須であることが示唆された。次にこのエストロゲン量の減少による卵巣の崩壊・性転換過程に関わる遺伝子群を同定することを目的として、RNA-seq法によるトランスクリプトーム解析を行った。その結果、卵巣の崩壊が始まる前後で約900個の遺伝子の発現が変動していることが明らかとなった。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Estrogen oversees the maintenance of the female genetic program in terminally differentiated gonochorists.2013

    • Author(s)
      Paul-Prasanth, B., Bhandari, B. K., Kobayashi, T., Horiguchi, R., Kobayashi, Y., Nakamoto. M., Shibata, Y., Sakai, F., Nakamura, M., Nagahama, Y.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 2862-2872

    • DOI

      10.1038/srep02862

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Expression of 3β-hydroxysteroid dehydrogenase (hsd3b), star and ad4bp/sf-1 during gonadal development in medaka (Oryzias latipes)2012

    • Author(s)
      Nakamoto, M., Fukasawa, M., Tanaka, S., Shimamori, K., Suzuki, A., Matsuda, M., Kobayashi, T., Nagahama, Y., Shibata, N.
    • Journal Title

      Gen Comp Endocrinol

      Volume: 176 Issue: 2 Pages: 222-30

    • DOI

      10.1016/j.ygcen.2012.01.019

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 卵巣型aromatase機能欠損変異メダカの解析2013

    • Author(s)
      中本正俊, 石川裕恵, 柴田安司, 大野薫, 谷口善仁, 亀井保博, Graham Young, 長濱嘉孝, 成瀬清.
    • Organizer
      日本動物学会第84回大会
    • Place of Presentation
      岡山県岡山市岡山大学津島キャンパス
    • Year and Date
      2013-09-26
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Developmental process of female-to-male sex reversal induced by high temperature in medaka, Oryzias latipes.2012

    • Author(s)
      Nakamoto. M., Yong, G., Nagahama, Y., Narure, K.
    • Organizer
      10th International Conference Zebrafish Develonment and Genetics.
    • Place of Presentation
      Madison, WI., USA
    • Year and Date
      2012-06-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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