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A study of the dominance of sex differentiation in the sex chimeric rat model

Publicly Offered Research

Project AreaSpectrum of the Sex: a continuity of phenotypes between female and male
Project/Area Number 18H04885
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 InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

磯谷 綾子  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (20444523)

Project Period (FY) 2018-06-29 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Keywords性分化 / キメラ / ラット / キメラ動物 / ES細胞
Outline of Annual Research Achievements

オスとメスで異なる“性の表現型”は、性染色体の組合せだけで決まるのではない。将来、メスになるXX型受精卵とオスになるXY型受精卵を8細胞期に集合させた雌雄キメラ・マウスの研究では、XY型細胞の寄与率 (XYキメリズム) が約30~40%でオスになる閾値があることが報告されており、XY型のES細胞を用いたESキメラ・マウスでも同様の傾向がみられている。
一方、我々は、ラットで、XY型のES細胞を用いてESキメラ・ラットを誕生させたとき、メス個体が予想に反して多く誕生することを見出し、雌雄キメラにおいて、マウスとラットの性比の違いをもたらす要因について調べた。
我々は、キメラを作る時の細胞の性質に注目し、同等の性質である8細胞期胚を集合させたキメラ・ラットを作製し、性比について調べた。雌雄キメラ・ラットかどうかの判定は、系統間でのX染色体の多型を利用したPCRによる遺伝型解析により行い、XYキメリズムを判定するために、片側にGFP蛍光を持つ8細胞期胚を用いた集合キメラ・ラットを作製した。雌雄キメラ・ラットであると判定した9匹について、誕生時の外性器(肛門生殖突起間距離)で性を判定したところ、オスが7匹、メスが2匹で、性比の片寄りはマウスと類似していた。さらに、フローサイトメトリーによって、脾細胞のXYキメリズムを調べたところ、完全なオスの表現型をもつ個体では30%以上あり、メスでは20%未満であった。また、XYキメリズムは、20%未満の個体の中に外性器、内性器ではオスと判定したが、成長過程で上半身に乳頭形成が認められ、中間の表現型を示す雌雄キメラ・ラットも誕生した。
以上の結果より、ラットでは、XYキメリズム約30%前後にオスへの性決定の閾値が存在し、マウスとラットでは、ES細胞の性質の違いが性比に影響を及ぼす可能性を示唆した。

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

    (15 results)

All 2020 2019 2018 Other

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

  • [Journal Article] TESMIN, METALLOTHIONEIN-LIKE 5, is required for spermatogenesis in mice.2020

    • Author(s)
      Oji A, Isotani A, Fujihara Y, Castaneda JM, Oura S, Ikawa M.
    • Journal Title

      Biology of Reproduction

      Volume: 102 Issue: 4 Pages: 975-983

    • DOI

      10.1093/biolre/ioaa002

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Developmental analyses of mouse embryos and adults using a non-overlapping tracing system for all three germ layers2019

    • Author(s)
      Serizawa Takashi、Isotani Ayako、Matsumura Takafumi、Nakanishi Katsuyuki、Nonaka Shigenori、Shibata Shinsuke、Ikawa Masahito、Okano Hideyuki
    • Journal Title

      Development

      Volume: 146 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1242/dev.174938

    • NAID

      120006957441

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Male mice, caged in the International space station for 35 days, sire healthy offspring.2019

    • Author(s)
      Matsumura T, Noda T, Muratani M, Okada R, Yamane M, Isotani A, Kudo T, Takahashi S, Ikawa M.
    • Journal Title

      Scientific Research

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 13733-13733

    • DOI

      10.1038/s41598-019-50128-w

    • NAID

      120006957452

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] CRISPR/Cas9-mediated genome editing reveals 30 testis-enriched genes dispensable for male fertility in mice†2019

    • Author(s)
      Yonggang Lu, Oura Seiya, Matsumura Takafumi, et al.
    • Journal Title

      Biology of Reproduction

      Volume: 101 Issue: 2 Pages: 501-511

    • DOI

      10.1093/biolre/ioz103

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chimeric analysis with newly established EGFP/DsRed2-tagged ES cells identify HYDIN as essential for spermiogenesis in mice2019

    • Author(s)
      Oura Seiya、Miyata Haruhiko、Noda Taichi、Shimada Keisuke、Matsumura Takafumi、Morohoshi Akane、Isotani Ayako、Ikawa Masahito
    • Journal Title

      Experimental Animals

      Volume: 68 Issue: 1 Pages: 25-34

    • DOI

      10.1538/expanim.18-0071

    • NAID

      130007604401

    • ISSN
      0007-5124, 1341-1357, 1881-7122
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] An azoospermic factor gene, <i>Ddx3y</i> and its paralog, <i>Ddx3x</i> are dispensable in germ cells for male fertility2019

    • Author(s)
      MATSUMURA Takafumi、ENDO Tsutomu、ISOTANI Ayako、OGAWA Masaki、IKAWA Masahito
    • Journal Title

      Journal of Reproduction and Development

      Volume: 65 Issue: 2 Pages: 121-128

    • DOI

      10.1262/jrd.2018-145

    • NAID

      130007630965

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Ets2変異マウスの遺伝型と表現型への影響2019

    • Author(s)
      岸本 裕樹、由利 俊祐、磯谷 綾子
    • Organizer
      第66回日本実験動物学会総会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Investigation of CRISPR/Cas9 system to obtain organ deficient mouse model2019

    • Author(s)
      JONATHAN JUN-YONG LIM,Syunsuke Yuri, Ayako Isotani
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 四倍体胚補完法によるES細胞由来マウス作製条件の検討2019

    • Author(s)
      山本奈美、由利俊祐、磯谷綾子
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] How to ensure supply of donor organs for transplantation in the current clinical scenario2019

    • Author(s)
      Ayako Isotani
    • Organizer
      PHILIPPINE SOCIETY FOR DEVELOPMENTAL BIOLOGY 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] マウスとラットによる異種間キメラ動物の作出とその活用2018

    • Author(s)
      磯谷 綾子
    • Organizer
      第111回日本繁殖生物学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Application of a new animal model ”Interspecies Chimera”2018

    • Author(s)
      Ayako Isotani
    • Organizer
      NAIST-CU-TLL Trilateral Symposium 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 奈良先端科学技術大学院大学 器官発生工学研究室 ホームページ

    • URL

      https://bsw3.naist.jp/isotani/

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 器官発生工学研究室ホームページ

    • URL

      https://bsw3.naist.jp/isotani/

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] NAISTバイオ研究室_器官発生工学研究室

    • URL

      https://bsw3.naist.jp/courses/courses214.html

    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-07-20   Modified: 2022-12-28  

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