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種間雑種・突然変異による性転換を用いたメダカ性決定/性分化制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 19040009
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

濱口 哲  Niigata University, 自然科学系, 教授 (20126444)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 酒泉 満  新潟大学, 自然科学系, 教授 (40175360)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥6,400,000 (Direct Cost: ¥6,400,000)
Fiscal Year 2008: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Keywordsメダカ / 性決定 / 性分化 / 性転換 / 突然変異 / 原因遺伝子 / Sox9b
Research Abstract

野生集団中の性転換個体、XX雄、XY雌出現に関する遺伝子の同定とその機能解析、およびメダカとハイナンメダカの種間雑種における性転換の解析を通じて、メダカの性決定、性分化の分子機構の解明を目指した研究を進めている。本年度の主要な成果は以下の通りである。
1.日本の野生メダカ集団中には遺伝的原因によるXX雄、XY雌が約1%程度生息していた。
2.XY雄は性決定遺伝子DMYの機能欠損型あるいは機能低下型の突然変異であった。
3.性決定遺伝子が同じであるメダカとハイナンメダカの種間雑種個体の性転換の原因は、野生メダカの機能低下型突然変異と同様のしくみによることが示唆された。
4.突然変異および近縁種の機能低下型DMYによる性転換に関わる遺伝因子がメダカLG2, LG4, LG17に存在していることが明らかになった。
5.新潟市白根由来のXX雄出現の原因はSox9bの発現低下によることが判明した。Sox9b白根型対立遺伝子を持つ個体の性については遺伝的背景に影響がある、つまり、他に関与する遺伝子が複数存在することが示唆された。また、変異型遺伝子をHd-rR系統に導入した系統では、ヘテロに持つものからは機能的な雌雄が出現するが、ホモ個体では生殖細胞欠損になり、表現形は雄になった。つまり、Sox9b遺伝子は雌雄にかかわらず生殖細胞の維持に関わっており、その機能次第で性転換が誘導されうることが判明した。
以上から、メダカの性決定に関与する遺伝子がY染色体以外の常染色体上に複数存在することが明らかになった。また、機能低下型突然変異の解析から、メダカ近縁種の性決定遺伝子の多様性の出現機構が、種内の性決定関連遺伝子の多型性により説明可能であることが示された。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2008 2007

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] The novel mutant scl of the medaka fish, Oryzias latipes, sh ows no secondary sex characters2008

    • Author(s)
      Sato T., et.al.(他4名)
    • Journal Title

      Zoological Science 25

      Pages: 299-306

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Y chromosome that lost the male-determining, function behaves as an X chrtmosome in the medaka fish, Oryzias latipes2008

    • Author(s)
      Otake, et.al.(他3名)
    • Journal Title

      Genetics 179

      Pages: 2157-2162

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The medaka sex-determining gene DMY acquired a novel temporal expression pattern after duplication of DMRT12008

    • Author(s)
      Otake H., et.al.(他4名)
    • Journal Title

      Genesis 46

      Pages: 719-723

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] DMY gene induces male development in genetically female (XX) medakafish.2007

    • Author(s)
      M. Matsuda, 他9名
    • Journal Title

      PNAS 104

      Pages: 3865-3870

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evolution of different Y chromosomes in two medaka species, Oryzias dancena and O. latipes.2007

    • Author(s)
      Y. Takehana, 他4名
    • Journal Title

      Geneitcs 175

      Pages: 1335-1340

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evidence for different origins of sex chromosomes in closely related Oryzias Fishes: substitution of the master sex-determining gene2007

    • Author(s)
      K. Tanaka, 他4名
    • Journal Title

      Genetics 177

      Pages: 2075-2081

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evolution of ZZ/ZW and XX/XY sex-determination system in the closely related species, Oryzias hubbsi and O. dancena.2007

    • Author(s)
      Y. Takehana, 他3名
    • Journal Title

      Chromosoma 116

      Pages: 463-470

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Tol1 transposable element of the medaka fish moves in human and mouse cells.2007

    • Author(s)
      A. Koga, 他6名
    • Journal Title

      Journal of Human Genetics 52

      Pages: 628-635

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Intraspecific Polymorphism of Genes Related to Sex Determination Enables the Rapid Substitution of the Master Sex-Determining Gene in Orvzias Fishes2008

    • Author(s)
      Hamaguchi S., et.al.(他5名)
    • Organizer
      International Symposium for Gonad and Brain Sex Differantiation
    • Place of Presentation
      JAL Resort Sea Hawk Hotel Fukuoka
    • Year and Date
      2008-09-14
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] ハブスメダカW染色体ヘテロクロマチンを構成する反復配列の同定2008

    • Author(s)
      竹花佑介、成瀬清、濱口哲、酒泉満
    • Organizer
      日本動物学会第79回大会
    • Place of Presentation
      福岡大学
    • Year and Date
      2008-09-07
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 人工性染色体を持つメダカ系統の作出2008

    • Author(s)
      大竹博之、真島佑佳、松田勝、濱口哲、酒泉満
    • Organizer
      日本動物学会第79回大会
    • Place of Presentation
      福岡大学
    • Year and Date
      2008-09-07
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] メダカの性決定に及ぼす高水温の影響2008

    • Author(s)
      セリムカレド、四宮愛、大竹博之、濱口哲、酒泉満
    • Organizer
      日本動物学会第79回大会
    • Place of Presentation
      福岡大学
    • Year and Date
      2008-09-05
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Diversity of Sex Determining Genes in Oryzias Fishes2008

    • Author(s)
      S. Hamaguchi
    • Organizer
      The 54th NIBB Conference New frontiers for the medaka model
    • Place of Presentation
      Okazaki Conference center
    • Year and Date
      2008-02-28
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 新潟県白根由来XY雌メダカにおける性変更遺伝子の連鎖解析2007

    • Author(s)
      佐藤 忠、濱口 哲、酒泉 満
    • Organizer
      日本動物学会 第78回大会
    • Place of Presentation
      弘前大学
    • Year and Date
      2007-09-22
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 野生メダカ由来のXX雄突然変異系統の確立と生殖巣性分化2007

    • Author(s)
      四宮 愛、濱口 哲、酒泉 満
    • Organizer
      日本動物学会 第78回大会
    • Place of Presentation
      弘前大学
    • Year and Date
      2007-09-20
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2018-03-28  

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