| Project/Area Number |
22K19237
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 42:Veterinary medical science, animal science, and related fields
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
Horii Takuro 群馬大学, 生体調節研究所, 准教授 (00361387)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 4倍体 / ４倍体 / ４倍体マウス |
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| Outline of Research at the Start |
４倍体の哺乳類は発生初期に致死となる。我々はp53遺伝子の機能を破壊すると４倍体発生が継続することを明らかにしたが、４倍体マウスの胎仔の生殖巣では、配偶子の起源である始原生殖細胞がほとんど形成されていないことが分かってきた。このことは、マウスには個体発生のみならず、配偶子形成においても、倍数性異常の品質管理機構が存在することを示唆している。脊椎動物はこれまで2回の全ゲノム倍加（WGD）を繰り返すことで進化してきた。本来ゲノムが倍加することは、生存戦略としてメリットは多いはずだが、なぜ哺乳類は4倍体の発生や配偶子形成能力を捨ててしまったのか？本研究は、その進化的意義を明らかにするものである。
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| Outline of Final Research Achievements |
Tetraploid mammals are rarely born because they are lethal early in development. We discovered that a p53-dependent checkpoint exists in early development and published that disruption of p53 function dramatically improves the developmental potential of tetraploid embryos (Sci Rep 2015). In this study, disrupting the function of p53 and cyclophilin D (CypD), a component of the Mitochondrial permeability transition pore, successfully increased the viability of tetraploid cells in late gestation. On the other hand, inhibition of p53 and CypD function did not result in the formation of gametes (spermatozoa) of tetraploid origin.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究により、将来的に哺乳類で初めての４倍体由来の配偶子を作出、さらには4倍体動物の累代繁殖につなげることができる。脊椎動物は今日までに2回の全ゲノム倍加（WGD）を繰り返すことで進化してきた。本来ゲノムが倍加することは表現型バリエーションを持たせ、環境変化に適用しやすくなったり、ある染色体がダメージを受けても、他の染色体で代用できたりと、メリットは多いはずである。一方、なぜ下等な両生類は4倍体発生でき、配偶子形成し、子孫を残すことができるのに、高等な哺乳類は4倍体発生も配偶子形成もできなくなってしまったのか、その進化的意義に近づくことができる。
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