• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Measurement for fluctuation of transcription factor-target gene relationships in Xenopus tropicalis embryos

Publicly Offered Research

Project AreaEvolutionary theory for constrained and directional diversities
Project/Area Number 18H04825
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

安岡 有理  国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 研究員 (70724954)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Keywords進化 / 発生 / ゲノミクス / 遺伝子発現制御 / ChIP-seq / 多型解析 / Otx2 / 頭部形成
Outline of Annual Research Achievements

ネッタイツメガエルNigerian BH系統を用いて5回独立に実験を行い、otx2/5 MO注入胚、コントロールMO注入胚、無注入胚の3条件について、それぞれ5つずつ原腸胚を別々に回収し、1胚RNA-seq解析を行った。遺伝子発現量と同胞胚間の発現のばらつきの関係を検討した結果、同胞胚間でのばらつきと遺伝子発現量の間には顕著な負の相関関係が見出された。さらに、同胞胚5つの平均値の5ペア間でのばらつきと遺伝子発現量の間にも弱いながら負の相関関係が見出された。
次にOtx2/5機能阻害胚で発現が変動した下流遺伝子をペア間で比較した。その結果、1ペア由来の同胞胚群に特異的な下流遺伝子の方が複数のペア間で共通した下流遺伝子よりも発現の揺らぎが大きいことが判明した。この結果は、より揺らぎの大きい遺伝子が、摂動(Otx2/5の機能阻害)に対してより幅をもった応答を示すことを意味する。
RNA-seq解析を行った胚の同胞胚(原腸胚)を用いてOtx2/5に対するChIP-seq解析を行ったところ、各同胞胚群に特異的なChIP-seqピークが存在することを見出した。さらに親個体のゲノムリシーケンス結果と重ね合わせたところ、特異的なChIP-seqピーク領域にはほとんど多型が存在しなかった。これらの結果は、シス制御領域のゲノム配列非依存的な転写因子結合の揺らぎが存在することを示唆している。
同様の実験をIvory Coast系統についても行い、シーケンス解析を大規模解析支援班に依頼したので、今後シーケンスデータを得て系統間での揺らぎを揺らぎを検討する。ChIP-seq、RNA-seq、ゲノムリシーケンスのデータを統合的に解析する手法を開発し、Otx2/5による標的遺伝子発現制御の揺らぎの全体像を把握する。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Morphogenetic mechanisms forming the notochord rod: The turgor pressure‐sheath strength model2020

    • Author(s)
      Yasuoka Yuuri
    • Journal Title

      Development, Growth & Differentiation

      Volume: 00 Issue: 6 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1111/dgd.12665

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evolution of cis-regulatory modules for the head organizer gene goosecoid in chordates: comparisons between Branchiostoma and Xenopus2019

    • Author(s)
      Yasuoka Yuuri、Tando Yukiko、Kubokawa Kaoru、Taira Masanori
    • Journal Title

      Zoological Letters

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 1-17

    • DOI

      10.1186/s40851-019-0143-1

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Evolutionary History of GLIS Genes Illuminates Their Roles in Cell Reprograming and Ciliogenesis2019

    • Author(s)
      Yasuoka Yuuri、Matsumoto Masahito、Yagi Ken、Okazaki Yasushi
    • Journal Title

      Molecular Biology and Evolution

      Volume: 37 Issue: 1 Pages: 100-109

    • DOI

      10.1093/molbev/msz205

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] De novo transcription of multiple Hox cluster genes takes place simultaneously in early Xenopus tropicalis embryos2019

    • Author(s)
      Kondo Mariko、Matsuo Megumi、Igarashi Kento、Haramoto Yoshikazu、Yamamoto Takayoshi、Yasuoka Yuuri、Taira Masanori
    • Journal Title

      Biology Open

      Volume: 8

    • DOI

      10.1242/bio.038422

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Microinjection of DNA Constructs into Xenopus Embryos for Gene Misexpression and cis-Regulatory Module Analysis2018

    • Author(s)
      Yasuoka Yuuri、Taira Masanori
    • Journal Title

      Cold Spring Harbor Protocols

      Volume: 2019 Issue: 1 Pages: pdb.prot097279-pdb.prot097279

    • DOI

      10.1101/pdb.prot097279

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Molecular Basis of the Gastrula Organizer in Amphibians and Cnidarians2018

    • Author(s)
      Yasuoka Yuuri、Taira Masanori
    • Journal Title

      Reproductive and Developmental Strategies. Diversity and Commonality in Animals (Book)

      Volume: - Pages: 667-708

    • DOI

      10.1007/978-4-431-56609-0_31

    • ISBN
      9784431566076, 9784431566090
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Genome-wide Measurement for Fluctuation of Gene Regulatory Networks in Xenopus embryos2019

    • Author(s)
      Yasuoka Yuuri
    • Organizer
      Xenopus Resources and Emerging Technologies Meeting
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Why was the notail gene lost in many vertebrate lineages?2019

    • Author(s)
      Yasuoka Yuuri, Satoh Noriyuki
    • Organizer
      52nd Annual Meeting of JSDB
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Evolutionary History of GLIS Genes Illustrates their Fundamental Roles in Cell Reprogramming and Ciliogenesis2019

    • Author(s)
      Yasuoka Yuuri, Matsumoto Masayuki, Yagi Ken, Okazaki Yasushi
    • Organizer
      21st Annual Meeting of the Society of Evolutionary Studies
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Fluctuation of GRN in Xenopus tropicalis embryos2019

    • Author(s)
      Yasuoka Yuuri
    • Organizer
      12th Japan Xenopus Conference
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Complex evolution of brachyury paralogs during vertebrate notochord development2018

    • Author(s)
      Yuuri Yasuoka and Noriyuki Satoh
    • Organizer
      第46回内藤コンファレンス
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 脊椎動物の脊索発生におけるBrachyuryパラログの複雑な進化2018

    • Author(s)
      安岡有理、佐藤矩行
    • Organizer
      第20回日本進化学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 進化学の視点がリプログラミング研究にどう貢献できるか?2018

    • Author(s)
      安岡有理
    • Organizer
      第10回EvoDevo青年の会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ネッタイツメガエル胚発生における転写因子ー標的遺伝子関係の揺らぎ測定2018

    • Author(s)
      安岡有理
    • Organizer
      第12回XCIJ首都圏支部会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Keratan sulfate produces “water bags” in embryos2018

    • Author(s)
      Yuuri Yasuoka
    • Organizer
      第51回日本発生生物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] 初期化因子の驚きの進化を解明 -リプログラミング研究に新たな視点を与える-

    • URL

      https://www.riken.jp/press/2019/20190913_3/index.html

    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi