| Project/Area Number |
20K06676
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44020:Developmental biology-related
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| Research Institution | Osaka Medical and Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小田 広樹 株式会社生命誌研究館, その他部局等, 主任研究員 (50396222)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | パターン形成 / 体節形成 / ゲノム / クモ / シングルセル / トランスクリプトーム / オオヒメグモ / 単一細胞RNA-seq / 単一核RNA-seq / シングルセルRNA-seq / 発生 |
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| Outline of Research at the Start |
オオヒメグモの胚発生では体節のもととなる遺伝子発現の縞パターンが、体の領域により異なる３つの様式で形成される。本研究ではオオヒメグモ胚を用いてシングルセル・トランスクリプトーム解析を行い、多重染色による発現解析も利用して、縞パターン形成時のダイナミックな遺伝子発現を細胞レベルで再構築する。続いて、機能解析により遺伝子の制御関係を調査し、３様式のそれぞれではたらくネットワークを明らかにする。そして、ここから、全ての様式を実現する統合ネットワークを導き出す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we applied single-cell and single-nucleus RNA-seq techniques to study of pattern formation in the spider embryo. We demonstrated that the data obtained with dissociated cells and nuclei successfully reconstructed the anterior-posterior pattern in the UMAP plot without the assistance of any image data. Furthermore, we established a method to obtain genome-wide and quantitative gene expression data from the reconstructed axial pattern. This study will serve as the basis of the future molecular network analysis.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
前後軸に沿ったパターンを、画像情報を取り入れることなく、数値的に再構築できたことに意義がある。本研究ではこの再構築されたパターンを利用して、軸に沿った遺伝子発現をゲノムワイドに数値として取得する方法も確立した。この方法に経時サンプリングやRNAiを組み合わせることで時間変化や遺伝子相互作用の情報も取得できると考えられ、数理解析への適用も期待できる。パターン形成の領域や動物による違いの解明へと発展できる。
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