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脊椎動物の陸上進出における、呼吸器官の進化と外鰓の役割

Research Project

Project/Area Number 11J09181
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Developmental biology
Research InstitutionJikei University School of Medicine

Principal Investigator

藤村 衡至  東京慈恵会医科大学, 医学部, 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)
Keywordsポリプテルス / 外鰓 / 発生 / 神経褶 / 表皮外胚葉 / 内胚葉 / 鰓弓骨格 / 神経堤細胞 / 上皮
Research Abstract

本研究は、ポリプテルスの胚を用いて外鰓がどのように形成されるかについて調べ、外鰓の形成メカニズムがどのように脊椎動物の鰓弓骨格の進化に影響を与えたかについて考察することを目的としている。
初年度の平成23年度は、ポリプテルスの外鰓形成には「神経摺」の舌骨弓領域とその領域の腹側下方の「表皮外胚葉」の領域が関与することを明らかにした。
2年度目の平成24年度は、
1)この2つの領域をそれぞれ外科的に除去することによって、外鰓形成への影響さらには咽頭骨格の軟骨形成への影響があるか調べた。
2)ドナー胚から「表皮外胚葉」の領域を切り取り、レシピエント胚の頭部の「表皮外胚葉」に異所的に移植することによって、外鰓形成への影響を調べた。
3)外鰓形成領域の横断面を調べた。
これら3つの結果から、「表皮外胚葉」の領域からの"外側"のシグナルによって、"内側"の「内胚葉」の構造が肥厚・膨出し、外鰓芽形成が誘導され、その後「神経堤細胞」とともに外鰓が形成されることを明らかにした。またさらに、その外鰓のための内胚葉の嚢が咽頭嚢の形成に影響を与え、鰓弓骨格の形成にも影響していることを明らかにした。
最終年度である平成25年度は、この「表皮外胚葉」の組織片に存在する外鰓形成誘導因子を突き止めポリプテルスの外鰓形成の分子機構を明らかにするために、この「表皮外胚葉」の組織片からRNAを抽出し、国立遺伝学研究所と共同研究によってRNAseq解析を開始した。
常勤研究職への就職が決まり特別研究員を中途辞退することになったが、引き続きこのRNAseq解析をおこない研究課題を遂行することによって、脊椎動物の鰓弓骨格の進化との関連性を探る予定である。

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

    (11 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Coelacanth genomes reveal a variety of signatures for evolutionary transition from water to land2013

    • Author(s)
      Nikaido M, Noguchi, H, Nishihara H, Toyoda A, Suzuki Y, Kajitani R, Suzuki H, Okuno M, Aibara M, Ngatunga BP, Mzighani SI, Kalombo HW, Masengi KW, Tuda J, Nogami S, Maeda R, Iwata M, Abe Y, Fujimura K, Okabe M, Amano T, Maeno A, Shiroishi T, Itoh T, Sugano S, Kohara Y, Fujiyama A, Okada N.
    • Journal Title

      Genome Research

      Volume: 23巻10号 Issue: 10 Pages: 1740-1748

    • DOI

      10.1101/gr.158105.113

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 多様な形態の形成-シクリッド発生学の基礎2012

    • Author(s)
      藤村衡至、岡田典弘
    • Journal Title

      生物の科学遺伝

      Volume: 66 Pages: 146-152

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Journal Article] Tol2-raediated transgenesis in tilapia (Oreochromis niloticus)2011

    • Author(s)
      Fujimura K, Kocher TD
    • Journal Title

      Aquaculture

      Volume: 319 Issue: 3-4 Pages: 342-346

    • DOI

      10.1016/j.aquaculture.2011.07.021

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Circular DNA intermediate in the duplication of Nile tilapia vasa genes2011

    • Author(s)
      Fujimura K, Conte MA, Kocher TD
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 6 Issue: 12 Pages: e29477-e29477

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0029477

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ポリプテルスを用いた、脊椎動物の呼吸器官の進化発生学2013

    • Author(s)
      藤村衡至・岡部正隆
    • Organizer
      第3回 Tokyo Vertebrate Morphology Meeting
    • Place of Presentation
      東京/東京慈恵会医科大学
    • Year and Date
      2013-08-10
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] EXPERIMENTAL EMBRYOLOGY IN SENEGAL BICHIR PROVIDES INSIGHTS INTO A POSSIBILITY THAT EXTERNAL GILLS MIGHT CONTRIBUTE TO EVOLUTION OF THE BRANCHIAL SKELETON IN VERTEBRATES2013

    • Author(s)
      Koji Fujimura, Masataka Okabe
    • Organizer
      10th International Congress of Vertebrate Morphology
    • Place of Presentation
      スペイン・バルセロナ
    • Year and Date
      2013-07-09
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of external gills in Senegal bichir, Polypterus senegalus2013

    • Author(s)
      Fujimura K, Okabe M
    • Organizer
      CDBシンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸・理研CDB
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of external gills in Senegal bichir, Polypterus senegalu2012

    • Author(s)
      Fujimura K, Okabe M
    • Organizer
      Euro Evo Devo 2012
    • Place of Presentation
      ポルトガル・リスボン
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of external gills in Senegal bichir, Polypterus senegalu2012

    • Author(s)
      Fujimura K, Okabe M
    • Organizer
      日本進化学会第14回年会
    • Place of Presentation
      東京・首都大学東京
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリプテルスの外鰓と咽頭骨格の形成の関係性から、脊椎動物の進化における外鰐の役割について考える2012

    • Author(s)
      藤村衡至、岡部正隆
    • Organizer
      新学術領域研究「複合適応形質進化の遺伝子基盤解明」公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京・東京大学
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Circular DNA intermediate in the duplication of Nile tilapia vasa genes2011

    • Author(s)
      Fujimura K, Kocher TD
    • Organizer
      日本分子生物学会第34回年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-12-14
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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

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