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カイコSex-lethalによる二型精子産生システムの制御機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaMechanisms regulating gamete formation in animals
Project/Area Number 16H01260
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 InstitutionNational Institute for Basic Biology

Principal Investigator

新美 輝幸  基礎生物学研究所, 進化発生研究部門, 教授 (00293712)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥9,880,000 (Direct Cost: ¥7,600,000、Indirect Cost: ¥2,280,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Keywordsカイコ / 二型精子
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、二型精子(有核精子と無核精子)という特徴的な配偶子産生制御を行うカイコを材料に、世界に先駆けて申請者がカイコにおいて発見した二型精子形成における性決定遺伝子Sex-lethal(Sxl)の新規機能の解析に焦点を絞り、配偶子産生の制御機構の分子基盤を解明する。
申請者のこれまでの研究により、カイコ(Bombyx mori)のSxl(Bm-Sxl)遺伝子について、TALENを用いて変異体を作出したところ、Bm-SxlのRNA結合ドメイン内に変異が導入された系統のホモ接合体のオスにおいてのみ、不妊となることが判明した。この不妊の原因は、無核精子形成の異常である可能性が示唆された。そこで、不妊の原因が無核精子にあることを検証するため、正常な無核精子を用いたレスキュー実験を行うこととした。カイコの三倍体のオスでは、有核精子が受精能力を喪失するものの、正常な無核精子は形成されることが知られている。この三倍体の無核精子を用いてBm-Sxl変異体のレスキュー実験を行った。コントロールとして、正常なメスに対して三倍体のオスを単独で交尾させた場合、およびBm-Sxl変異体のオスを単独で交尾させた場合は、いずれも受精はほとんど認められなかった。これに対し、まず初めに正常なメスに対して三倍体のオスを交尾させ、続いてBm-Sxl変異体のオスを交尾させた二重交尾実験では、非常に高い受精率が得られた。以上の結果より、Bm-Sxl変異体のオスの不妊の原因は無核精子の異常にあることが明らかとなった。現在、本研究成果を論文として纏める準備を進めている。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2018 2017

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Presentation] カイコSxl遺伝子は無核精子形成に必須である2018

    • Author(s)
      酒井弘貴・大島宏之・由利昂大・後藤寛貴・大門高明・柳沼利信・佐原 健・新美輝幸
    • Organizer
      平成30年度 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会 -日本蚕糸学会第88回大会-
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Sex-lethal homologues in the silkworm Bombyx mori: insight into a novel function in a unique sperm dimorphism.2017

    • Author(s)
      Niimi, T.
    • Organizer
      50th Annual Meeting of JSDB, Symposium 10 “Germ Cell”
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Sex-lethal, the female-determining gene in Drosophila, is involved in apyrene sperm formation.2017

    • Author(s)
      Niimi, T.
    • Organizer
      The international Research Symposium on “Regulation of Germ Cell Development in vivo and in vitro”
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] TALENを用いたBm-Sxl遺伝子の機能解析2017

    • Author(s)
      酒井弘貴・新美輝幸
    • Organizer
      第3回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] カイコSex-lethalホモログは異型精子の一種である無核精子の形成に必須である2017

    • Author(s)
      酒井弘貴・大島宏之・由利昂大・後藤寛貴・大門高明・柳沼利信・佐原 健・新美輝幸
    • Organizer
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2016-04-26   Modified: 2021-01-27  

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