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3倍体プラナリアの生殖戦略:染色体セットの削減を伴う配偶子形成機構の解明

Research Project

Project/Area Number 13J05247
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Genetics/Genome dynamics
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

茅根 文子  慶應義塾大学, 理工学部, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,530,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords3倍体 / プラナリア / 有性生殖 / 配偶子形成 / 減数分裂 / 対合 / 染色体削減
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、有性生殖を行う3倍体リュウキュウナミウズムシにおいて正倍数体の配偶子(精子は1倍体のみ;卵は1倍体または2倍体)が形成される減数分裂機構を明らかにすることである。前年度の結果より、雄性生殖系列細胞は減数第一分裂に入る前に染色体を削減し2倍体となっているのに対し、雌性生殖系列細胞は少なくとも減数第一分裂前期まで3倍体性を維持していることが示唆された。本年度はこの特異な染色体挙動の分子機構の解明を目指し、姉妹染色分体の結合に関わるコヒーシン、及びクロマチン構造を変化させる因子の一つであり一部の動物では染色体削減に関わることが知られるヒストン修飾に着目した。
1. 減数分裂特異的コヒーシンサブユニットRec8ホモログの機能解析
RNAiを用いてRec8ホモログをノックダウンしたところ、生殖器官形成及び精子形成には影響は見られなかったが、卵母細胞では正常な二価染色体が観察されなくなり、代わりに断片化した染色体像が観察されるようになった。ただし、ノックダウン個体の卵母細胞でも減数分裂開始期における相同染色体の整列は観察された。したがって、Rec8ホモログは相同染色体間のペアリングには必須ではないが、少なくとも卵母細胞においては減数分裂時の染色体構造の維持に関与することが示唆された。
2. 減数第一分裂前期の卵母細胞におけるヒストン修飾の解析
卵母細胞における相同染色体の対合と削減に対するヒストン修飾の関与を明らかにするため、修飾ヒストン抗体を用いて免疫染色を行った。その結果、メチル化及びリン酸化についてはどの時期の細胞でも有意なシグナルを検出することはできなかった。一方、アセチル化レベルは減数分裂のステージに依って異なっており、減数分裂の進行に関わる可能性が示唆された。しかしながら染色体間で修飾の程度に差は見られず、染色体挙動への関与について確証を得ることはできなかった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Triploid planarian reproduces truly bisexually with euploid gametes produced through a different meiotic system between sex2014

    • Author(s)
      Ayako Chinone, Hanae Nodono, Midori Matsumoto
    • Journal Title

      Chromosoma

      Volume: (印刷中) Issue: 3 Pages: 265-272

    • DOI

      10.1007/s00412-013-0449-2

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] DrRad51 is required for chiasmata formation in meiosis in planarian Dugesia ryukyuensis2014

    • Author(s)
      Ayako Chinone, Midori Matsumoto
    • Journal Title

      Molecular Reproduction and Development

      Volume: (印刷中) Issue: 5 Pages: 409-421

    • DOI

      10.1002/mrd.22308

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Sexual reproduction and meiosis in the triploid planarian Dugesia ryukyuensis2014

    • Author(s)
      Ayako Chinone, Midori Matsumoto
    • Organizer
      1st Asian PlanNet Meeting
    • Place of Presentation
      香港(中華人民共和国)
    • Year and Date
      2014-05-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 3倍体プラナリアの有性生殖2014

    • Author(s)
      茅根文子、松本緑
    • Organizer
      新学術領域「動植物に共通するアロ認証機構の解明」第8回領域会議
    • Place of Presentation
      名古屋大学野依記念学術交流館(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2014-01-09
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Meiotic chromosome behavior in the triploid planarian : Function of rad51 homolog in gametogenesis.2013

    • Author(s)
      Ayako Chinone, Midori Matsumoto
    • Organizer
      17th International Congress of Developmental Biology
    • Place of Presentation
      Cancún Convention Center (Cancún, Mexico)
    • Year and Date
      2013-06-16
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Meiotic chromosome behavior in the triploid planarian (3倍体プラナリアの減数分裂における染色体挙動)2013

    • Author(s)
      茅根文子、松本緑
    • Organizer
      第46回日本発生生物学会大会
    • Place of Presentation
      くにびきメッセ(島根県松江市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 慶應義塾大学理工学部News Clips

    • URL

      http://www.keio.ac.jp/ja/press_release/2013/kr7a4300000czeci.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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