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トランスポゾン由来進化的高度保存配列の転写調節機能獲得の進化メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 20657003
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Genetics/Genome dynamics
Research InstitutionNational Institute of Genetics

Principal Investigator

隅山 健太  National Institute of Genetics, 集団遺伝研究系, 助教 (00370114)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Keywords遺伝子 / ゲノム / 進化 / 発現制御 / 発生・分化 / トランスジェニックマウス / トランスポゾン / Tol2
Research Abstract

前年度に引き続き、トランスポゾン由来の転写調節領域の機能解析を行うための新しいトランスジェニックマウス作成法の技術改良を行った。一般に普及している従来のトランスジェニックマウス作成法(前核微量注入法)の問題点として、効率が低いこと、ゲノムへの挿入がコンカテマーの挿入となりマルチコピーになることで組換えなどの問題が起きることがあった。ネガティブ制御配列(インシュレーターやエンハンサーブロッカーなど)になっているトランスポゾン由来の転写調節領域の機能解析を行う場合、プロモーターとの相対的な位置関係は重要な要素で、コンカテマーで挿入された場合ではその機能解析が困難である。こうした問題点を克服するため、DNA型トランスポゾンであるTol2システムを用いたトランスジェニックマウス作成方法を確立した。この方法はTol2配列で挟まれたDNAとTol2トランスポゼースmRNAをマウス受精卵の細胞質に共注入するもので、注入後の受精卵の生存率が高く、さらにゲノムへの挿入効率も非常に高いことから、トータルでの効率が従来の10倍程度高くなった。さらに、挿入は核座位につき一コピーであり、コンカデマーの問題も解消された。また導入されたレポーター遺伝子は不活性化されることなく発現することを確認した。以上の結果からこの新しいトランスジェニックマウス作成法はトランスポゾン由来の転写調節領域の機能解析はもとより、一般的に応用可能なブレークスルー技術であることが示された。以上の成果はGenomics誌およびBMC Genomics誌に発表された。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2010 2009 2008 Other

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

  • [Journal Article] A simple and highly efficient transgenesis method in mice with the Tol2 transposon system and cytoplasmic microinjection2010

    • Author(s)
      Kenta Sumiyama, et al.
    • Journal Title

      Genomics 95

      Pages: 306-311

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transposon-mediated BAC transgenesis in zebrafish and mice2009

    • Author(s)
      Maximiliano L Suster, et al.
    • Journal Title

      BMC Genomics 10

      Pages: 477-477

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A cluster of three long-range enhancers directs regional Shh expression in the epithelial linings2009

    • Author(s)
      Tomoko Sagai, et al.
    • Journal Title

      Development 136

      Pages: 1665-1674

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article]2009

    • Author(s)
      隅山健太
    • Journal Title

      絵でわかる人類の進化(講談社)

      Pages: 26-44

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Evolutionary study of the vertebrate cis-regulatory elements in develop ment with special reference to the Dlx gene system2010

    • Author(s)
      隅山健太
    • Organizer
      International Conference on Mathematics, Evoluton AND Development
    • Place of Presentation
      Shanghai
    • Year and Date
      2010-03-22
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト特異的加速進化保存非コード配列HACNS1で正淘汰進化は起きたのか?2009

    • Author(s)
      隅山健太
    • Organizer
      第63回日本人類学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-10-03
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 脊椎動物におけるDlx遺伝子エンハンサーの分子進化2009

    • Author(s)
      隅山健太
    • Organizer
      第11回日本進化学会大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2009-09-04
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Cis-element evolution of the Dlx genes as an underlying mechanism in toolkit gene co-option in vertebrate appendages2009

    • Author(s)
      隅山健太
    • Organizer
      The International Darwin Bicentennial Symposium
    • Place of Presentation
      Sapporo
    • Year and Date
      2009-09-03
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Cis-regulatory Elements and Evolution Elucidated by Genomic Sequence Comparison of the Vertebrate Dlx3-7 Bigene Clusters.2008

    • Author(s)
      Sumiyama K
    • Organizer
      The 16th CDB Meeting "Cis-sequence Regulation and its Evolution"
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Year and Date
      2008-09-29
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 系統フットプリント法を応用した遺伝子間領域cis-elementの進化速度解析の試み2008

    • Author(s)
      隅山健太
    • Organizer
      日本進化学会第10回大会
    • Place of Presentation
      東京大学駒場キャンパス
    • Year and Date
      2008-08-22
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Cis-element evolution elucidated by genomic sequence comparison of the vertebrate Dlx3-7 bigene clusters.2008

    • Author(s)
      Sumiyama K
    • Organizer
      Annual Meeting of the Society for Molecular Biology and Evolution
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://sayer.lab.nig.ac.jp/~sumiyama/index.html

    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL: 

Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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