Identification of singularity cells that masculinize a primary organizer in response to environmental stimuli
Publicly Offered Research
| Project Area | Singularity biology |
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| Project/Area Number |
19H05423
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
加藤 泰彦 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (60415932)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
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| Keywords | シンギュラリティ細胞 / オーガナイザー / オス化 / 転写因子 / オオミジンコ / ダブルセックス / ヴリル |
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| Outline of Research at the Start |
甲殻類ミジンコにおいて、わずか１時間の環境刺激で発生プログラムがメス型からオス型へと切り替わる時に生じるシンギュラリティ現象、胚発生の司令塔「オーガナイザー」のオス化を誘導するシンギュラリティ細胞を同定する。このために、「オーガナイザー」のオス化以前に性特異的に転写因子を発現する細胞の挙動をそれぞれライブイメージングにより解析し、各転写因子を発現する細胞の時空間的な関係性を明らかにする。また、それぞれの転写因子の発現に人為的な摂動を与え、シンギュラリティ現象を制御する細胞を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、シンギュラリティ生物学に資する生物現象として甲殻類ミジンコにおける環境依存的なオス決定をモデルとした。私たちは、以前にミジンコの嚢胚におけるオーガナイザー様の領域でオス決定転写因子Dsx1が働き、これがシンギュラリティ現象となってオス化が誘導されることを発見していた。転写因子Vrilleはシンギュラリティ現象よりも前に発現してDsx1を活性化することからVrille発現細胞はシンギュラリティ細胞と予想されることも見出していた。そこで本年度は、VrilleのORFの3´側に緑色蛍光タンパク質mClover3のCDSを CRISPR-Cas9 を用いてノックインし、 Vrille の発現パターンを緑色蛍光のライブイメージングにより時空間的に解析した。その結果、初期胚にオスにおいてのみ起こる Vrille mRNAの極僅かな発現と一致して、嚢胚時期にmClover3ポジティブの少数の細胞を発見した。一方で、HSP70プロモーターの下流にGFPを有する熱ショックレポーター遺伝子をノックインした遺伝子組換えオオミジンコを用いて、IR-LEGO 法により胚に赤外線レーザーを照射することで細胞レベルで熱ショックにより遺伝子発現を誘導する方法を開発することにも成功した。以上の成果から、今後 Vrille 発現に摂動を与え、Vrille 発現細胞がシンギュラリティ細胞として機能しているか明らかにするための基盤が整った。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(49 results)
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[Presentation] Functional analysis of the lncRNA interacting protein CELF2 in regulating the sex-determining gene dsx1 in Daphnia magna2021
Author(s)
Tirta, Y. K., Adachi, S., Perez, C.A.G., Nong, Q.D., Natsume, T., Kato, Y., Watanabe, H.
Organizer
第22回日本RNA学会年会
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[Presentation] Sense-overlapping lncRNA as a decoy of translational repressor protein for dimorphic gene expression2021
Author(s)
Perez, C.A.G., Adachi, S., Nong, Q.D., Adhitama, N., Natsume, T., Wada, T., Kato, Y., Watanabe, H.
Organizer
第22回日本RNA学会年会
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[Presentation] 5' UTR-overlapping lncRNA unlocks Doublesex1 translation by evicting the RNA binding protein Shep2020
Author(s)
Perez, C.A.G., Adachi, S., Nong, Q.D., Matsuura, T., Natsume, T., Kato, Y., Watanabe, H.
Organizer
第43回日本分子生物学会年会
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[Presentation] Functional analysis of lncRNA interacting protein CELF2 in regulating the sex-determining gene dsx1 in Daphnia magna2020
Author(s)
Tirta, Y. K., Adachi, S., Sumi, S., Perez, C.A.G., Nong, Q.D., Matsuura, T., Natsume, T., Kato, Y., Watanabe, H.
Organizer
第43回日本分子生物学会年会
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