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遺伝情報継承をつかさどる初期胚発生における遺伝情報場変換機構の解析

Publicly Offered Research

Project AreaThe physicochemical field for genetic activities
Project/Area Number 21114521
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 InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

山縣 一夫  独立行政法人理化学研究所, ゲノム・リプログラミング研究チーム, 客員研究員 (10361312)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥23,400,000 (Direct Cost: ¥18,000,000、Indirect Cost: ¥5,400,000)
Fiscal Year 2010: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2009: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Keywords初期胚発生 / ライブセルイメージング / 体細胞クローン / 生殖 / 個体発生 / 発生・出生不全
Research Abstract

生殖細胞核は世代間の遺伝情報継承の場である。その中で受精から初期胚発生過程は特に大きく遺伝情報場が変化する時期であり、一連の現象が適切な場所・タイミングで起きて初めて個体発生に導かれる。一方、体細胞核移植(クローン)では、配偶子の遺伝情報場を丸ごと体細胞のものへと強引に交換する。結果、産仔率は数%と極端に低く、多くは遺伝情報場変換過程に異常を来たし発生不全に陥ると考えられる。つまり、クローン胚における核の異常を理解すれば、正常な発生に必要な遺伝情報場の変換機構を知ることにつながるはずである。本研究では、我々がこれまでに開発してきた「発生にダメージを与えない初期胚ライブセルイメージング技術」に、単一胚遺伝子発現解析や移植技術を組み合わせた新しい初期胚解析プラットフォームを構築する。それら手法を元にマウスの通常受精胚やクローン胚を比較することで、核内の様々な異常とその後の発生への影響を一つ一つ関連付けてゆくことを目的としている。最終的には、これら個々の解析結果を統合し、遺伝情報場継承機構の解明に初期胚発生という点から貢献したい。
本年度では、体細胞クローン胚の初期卵割過程を長時間イメージングし、観察された異常と個体発生能との関係について、単一胚ごとに関連付ける試みを行った。その結果、クローン胚で頻発している染色体分配異常が、クローンの低出産率の主原因であることを突き止めた(論文投稿中)。また、初期胚からES細胞が樹立されてくる約10日間の過程について、未分化マーカーであるOct4遺伝子の発現変化を詳細に捉えることに成功した。その結果、樹立過程では栄養外胚葉とともに内部細胞塊由来の細胞が大規模なアポトーシスを起こし、生き残った細胞からES細胞が樹立されてくることを明らかにした。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (14 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Understanding paternal genome demethylation through live-cell imaging and siRNA2011

    • Author(s)
      Yamagata, K., et al.
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      Cellular and Molecular Life Sciences

      Volume: (in press)

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      Developmental Biology

      Volume: 346 Pages: 90-101

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      Volume: 83 Pages: 929-937

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      Pages: 554-558

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      Yamagata, Kazuo et al.
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      Human Reproduction 24

      Pages: 2490-2499

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      淡路市淡路夢舞台国際会議場
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      東京都港区シェラトン都ホテル東京
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      山縣一夫
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      三島市国立遺伝学研究所
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      山縣一夫
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      大阪市大阪国際会議場
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      大阪府吹田市大阪大学
    • Year and Date
      2010-08-29
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      Kazuo Yamagata
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      The Third World Congress on Mild Approaches in Assisted Reproduction
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      横浜市パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2010-07-30
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      横浜市パシフィコ横浜
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      山縣一夫
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      第28回日本受精着床学会総会
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      横浜市パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2010-07-28
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      山縣一夫
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      京都市京都国際会議場
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      2010-06-21
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      山縣一夫, ら
    • Organizer
      第31回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜市パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2009-12-10
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      山縣一夫
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      第2回疾患モデルシンポジウム「生殖細胞のなりたちから不妊治療の基礎まで」
    • Place of Presentation
      東京都文京区東京大学農学部弥生講堂
    • Year and Date
      2009-11-17
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      山縣一夫
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      第12回日本IVF学会
    • Place of Presentation
      仙台市 江陽グランドホテル
    • Year and Date
      2009-09-13
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    • Author(s)
      山縣一夫, ら
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      アドスリー
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  • [Book] 実験医学増刊号「細胞核―遺伝情報制御と疾患」4章-1「受精・初期胚細胞核ダイナミクスと発生・出生不全」2009

    • Author(s)
      山縣一夫
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      羊土社
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URL: 

Published: 2009-04-01   Modified: 2018-03-28  

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