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ミジンコの性決定を制御する長鎖ノンコーディングRNAの機能解析

Publicly Offered Research

Project AreaNeo-taxonomy of noncoding RNAs
Project/Area Number 15H01472
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

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

Principal Investigator

加藤 泰彦  大阪大学, 工学研究科, 助教 (60415932)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywordsノンコーディング RNA / 性決定 / ミジンコ / ダブルセックス遺伝子 / 長鎖ノンコーディングRNA / ノンコーディングRNA
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、環境依存的に性が決定されるオオミジンコにおいて、オスの性決定遺伝子の上流から dsx1 と同様にオス特異的に転写され、dsx1 を活性化する lncRNA、DAPALR の解析を行った。
第一に、前年度の 3’ RACE に引き続き、DAPALR の全長を明らかにするために、5’ RACE を行った。オス個体から非ポリアデニル化 RNA を抽出、精製し、5’ キャップ構造特異的に RNA オリゴを付加後、RT-PCR を行い 5’ 末端を増幅した。その結果、 DAPALR は 3650 塩基からなる 5’ キャップ構造を有する非ポリアデニル化 RNA であることが判明した。
第二に、DAPALR の dsx1 活性化の作動エレメントを in vivo で明らかにするために、dsx1 の遺伝子発現を可視化できる遺伝子組み換えミジンコの作出を行った。TALEN を利用して dsx1 を切断し、片側のアレルに赤色蛍光タンパク質遺伝子 mCherry を組み込むことに成功し、dsx1 と同様にオス特異的に mCherry を発現する個体を得た。mCherry が発現するタイミング、場所は dsx1 の発現パターン、オスの性分化のタイミングと一致していた。このため、この系統を dsx1 レポーターミジンコと名付け、以後の実験に供した。
第三に、DAPALR の発現プラスミドを作製し、これを dsx1 レポーターミジンコの卵に注入した。その結果、DAPALR によりメス予定胚で mCherry の発現が誘導された。さらに、DAPALR を複数の領域に分割し、それぞれの領域をコードする RNA をメス予定胚に注入し mCherry の発現誘導能の解析を行った。これまでに、DAPALR の作動エレメントを 225 塩基まで絞り込むことに成功した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] TALEN-mediated knock-in via non-homologous end joining in the crustacean Daphnia magna.2016

    • Author(s)
      Nakanishi, T., Kato, Y., Matsuura, T., Watanabe, H.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 3652-3652

    • DOI

      10.1038/srep36252

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sequence Conservation and Sexually Dimorphic Expression of the Ftz-F1 Gene in the Crustacean Daphnia magna.2016

    • Author(s)
      Mohamad Ishak, N. S., Kato, Y., Matsuura, T., Watanabe, H.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 11 Issue: 5 Pages: e0154636-e0154636

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0154636

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] TALEN-mediated homologous recombination in Daphnia magna.2015

    • Author(s)
      Nakanishi T, Kato Y, Matsuura T, Watanabe H
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 18312-18312

    • DOI

      10.1038/srep18312

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ミジンコの性決定遺伝子を活性化する長鎖ノンコーディングRNAの機能解析2016

    • Author(s)
      加藤泰彦, Nong Dang Quang, 渡邉肇
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-11-29
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] The bZIP transcription factor Vrille up-regulates the environmental sex-determining gene Doublesex1 in Daphnia magna2016

    • Author(s)
      Nur Syafiqah Mohamad Ishak、Nong Dang Quang、Yasuhiko Kato、Hajime Watanabe
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-11-29
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] TALEN-mediated knock-in of a reporter gene for visualizing expression of the sex-determining gene dsx1 in Daphnia magna2016

    • Author(s)
      Nong Dang Quang、Yasuhiko Kato、Hajime Watanabe
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-11-29
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Function and regulation of Doublesex gene in the cyclical parthenogen Daphnia magna2016

    • Author(s)
      Yasuhiko Kato, Syafiqah Ishak, Nong Dang Quang, Hajime Watanabe
    • Organizer
      The 22nd International Congress of Zoology
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2016-11-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ミジンコにおける2Aペプチドを用いたバイシストロニック発現システムの構築2016

    • Author(s)
      熊谷 仁志, 加藤 泰彦, 松浦 友亮, 渡邉 肇
    • Organizer
      第68回日本生物工学会
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2016-09-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] A long noncoding RNA regulates an environmental sex-determining gene doublesex1 in Daphnia2016

    • Author(s)
      加藤泰彦 渡邉肇
    • Organizer
      RNA2016
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-06-29
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An lncRNA regulates an environmental sex determination in Daphnia magna2015

    • Author(s)
      Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Analysis of Transcription Activation of the Environmental Sex Determining Gene Doublesex1 in Daphnia magna2015

    • Author(s)
      Syafiqah Ishak, Yasuhiko Kato, Tomoaki Matsuura, Hajime Watanabe
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ミジンコのゲノム操作による環境生決定メカニズムの解明2015

    • Author(s)
      加藤泰彦、中西貴士、渡邉肇
    • Organizer
      「細胞を創る」研究会8.0
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2015-11-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] A long noncoding RNA regulates a sex-determining gene doublesex1 in the crustacean Daphnia magna2015

    • Author(s)
      Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe
    • Organizer
      EMBL Symposium "Noncoding Genome"
    • Place of Presentation
      EMBL(Heidelberg, Germany)
    • Year and Date
      2015-10-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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