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Elucidation of differentiation mechanism of bipolar tail neurons in the ascidian larvae by single-cell transcriptomics

Research Project

Project/Area Number 21K15099
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 44020:Developmental biology-related
Research InstitutionOsaka University (2022)
University of Tsukuba (2021)

Principal Investigator

Horie Ryoko  大阪大学, 大学院生命機能研究科, 特別研究員(PD) (90894907)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords細胞分化 / 単一細胞トランスクリプトーム / 神経細胞 / ホヤ / 単一細胞トランスクリプトーム解析 / 進化
Outline of Research at the Start

ホヤの幼生の神経系はわずか231個と非常に少数の細胞から構成されている。そのため、神経系に存在する全ての神経細胞の分化機構を一つ一つの細胞レベルで解明することが可能である。本研究課題は、個体丸ごとの単一細胞トランスクリプトームデータを利用することにより、ホヤ幼生の神経系に存在する神経細胞のうち、特に尾部に存在する双極型感覚神経細胞の分化機構を解明することを目指す。

Outline of Final Research Achievements

The nervous system of ascidian larvae consists of only 231 cells (177 in the central nervous system and 54 in the peripheral nervous system). Therefore, it is possible to elucidate the differentiation mechanisms of all neurons in the nervous system at the single-cell level. In this research project, the applicants aimed to elucidate the differentiation mechanism of bipolar sensory neurons in the caudal region among the neurons in the nervous system of ascidian larvae by using the single-cell transcriptome data of whole individuals that they have conducted.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、わずか231個の神経細胞から構成されるホヤの神経系をモデルとして、神経細胞の分化機構、特に尾部に存在する双極性感覚神経細胞の分化機構を解明することに成功した。また、この研究成果をもとに双極性感覚神経細胞を人為的に作り出すことにも成功している。今後は、この研究成果をもとにヒトにおいて任意の神経細胞の分化を誘導する技術の開発につなげていきたい。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] プリンストン大学(米国)

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] プリンストン大学(米国)

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] 非コード領域による転写制御―遺伝子発現のタイミングをつくり出す新たなメカニズム2022

    • Author(s)
      堀江良子、一寸木明日香、堀江健生
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 113 Pages: 1931-1936

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Neuronal identities derived by misexpression of the POU IV sensory determinant in a protovertebrate2022

    • Author(s)
      Prakriti Paul Chacha, Ryoko Horie, Takehiro G. Kusakabe, Yasunori Sasakura, Mona Singh, Takeo Horie, and Michael Levine
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 119 Issue: 4

    • DOI

      10.1073/pnas.2118817119

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ホヤ幼生の重力を感知する神経回路の解析2022

    • Author(s)
      一寸木明日香、堀江良子、笹倉靖徳、堀江健生
    • Organizer
      日本動物学会 近畿支部 研究発表会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 単一細胞トランスクリプトーム解析によるホヤ幼生の尾部に存在する双極型感覚神経細胞の分化機構の解析2022

    • Author(s)
      堀江良子、笹倉靖徳、堀江健生
    • Organizer
      日本動物学会 近畿支部 研究発表会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Gravitaxis neural circuit in the ascidian larva2022

    • Author(s)
      Asuka Chokki, Ryoko Horie, Yasunori Sasakura, and Takeo Horie
    • Organizer
      11th International Tunicate Meeting
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ホヤ幼生の重力を感知する神経回路の構造と機能2021

    • Author(s)
      一寸木明日香、堀江良子、笹倉靖徳、堀江健生
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 単一細胞トランスクリプトーム解析によるホヤ幼生の尾部に存在する双極型感覚神経細胞の分化機構の解析2021

    • Author(s)
      堀江良子、日下部岳広、笹倉靖徳、堀江健生
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] カタユウレイボヤにおけるNK6遺伝子の転写調節領域の解析2021

    • Author(s)
      長谷川達也,堀江良子,笹倉靖徳,堀江健生
    • Organizer
      日本動物学会第92回大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 単一細胞トランスクリプトーム解析によるホヤ幼生尾部の双極型感覚神経細胞の分化機構の解析2021

    • Author(s)
      堀江良子、日下部岳広、笹倉靖徳、堀江健生
    • Organizer
      日本動物学会第92回大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-01-30  

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