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種々の摂動が初期胚発生速度に与える影響とその補償作用

Publicly Offered Research

Project AreaCell Community in early mammalian development
Project/Area Number 24116708
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 InstitutionOsaka University

Principal Investigator

山縣 一夫  大阪大学, 微生物病研究所, 特任准教授(常勤) (10361312)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2013: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2012: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Keywords初期胚 / マウス / 定量解析 / 発生速度 / イメージング
Research Abstract

着床前初期胚発生では、最終的な個体発生という目的に向かってさまざまな現象が厳密に制御されながら次々と起きる。それらは互いに原因と結果という関係でつながっているだけでなく、適切なステージ・タイミングで起きて初めて機能すると考えられる。これら一連の現象は複雑かつ精密に入り組んでいるため、いずれか一つにでも異常が起きれば連鎖的に次の異常を誘引し、結果的に発生不全に至ると想像させる。しかし一方で、意外にも初期胚は頑強であり、多少の異常(摂動)を緩衝する能力があり、かつその能力は胚ごとになっており、摂動を乗り越え得た一部の胚が最終的な個体発生に至ると考えられる例が出てきた。そこで本研究では、このような胚の摂動に対する影響や、その不均一性の生物学的な意義を理解することを最終的な目標としながら、本期間中は特に「胚の発生速度」に着目し、これまでに我々が開発してきた初期胚ライブセルイメージング技術をもとにしてそれを定量化する系を作る。その後、胚に何らかの摂動を与え、それに対する発生速度の変化を単一胚ごとに定量化する。相関解析などの統計的手法を用いて、非摂動胚との相違について平均値や分散に着目しながら記述する。これら一連の実験の流れについて摂動内容を変えて繰り返し、それらの結果同士を紡いでゆくことで、ゆくゆくは初期胚における補償作用や不均一性の包括的・俯瞰的理解につなげようと言うものである。平成24年度は、顕微鏡システムの改良や画像解析アルゴリズムの開発、解析コンピューターの最適化を行うことで、初期胚の発生速度を自動計算できるシステムの構築を行った。平成25年度は、摂動として排卵時のホルモン処理や胚培養時の酸素濃度に変化を与え、それに対する発生速度への影響について解析した。これらの成果については現在論文執筆中である。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 9 results)

  • [Journal Article] Heterochromatin dynamics during differentiation process revealed by the DNA methylation reporter mouse, MethylRO.2014

    • Author(s)
      Ueda J, et al.
    • Journal Title

      Stem Cell Rep.

      Volume: In press

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Latrunculin A treatment prevents abnormal chromosome segregation for successful development of cloned embryos2013

    • Author(s)
      Terashita Y, Yamagata K, Tokoro M, Wakayama S, Li C, Sato E, Tanemura K, Wakayama T.
    • Journal Title

      Plos One

      Volume: 8 Issue: 10 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0078380

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Genetically encoded system to track histone modification in vivo.2013

    • Author(s)
      Yuko Sato, Masanori Mukai, Jun Ueda, Michiko Muraki, Timothy J. Stasevich, Naoki Horikoshi, Tomoya Kujirai, Hiroaki Kita, Taisuke Kimura, Seiji Hira, Yasushi Okada, Yoko Hayashi-Takanaka, Chikashi Obuse, Hitoshi Kurumizaka, Atsuo Kawahara, Kazuo Yamagata, Naohito Nozaki and Hiroshi Kimura
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 2436-2436

    • DOI

      10.1038/srep02436

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Long-term Live-cell Imaging of Mammalian Preimplantation Development and Derivation Process of Pluripotent Stem Cells from the Embryos.2013

    • Author(s)
      Yamagata, K. and Ueda, J.
    • Journal Title

      Dev. Growth Differ

      Volume: 55 Issue: 4 Pages: 378-389

    • DOI

      10.1111/dgd.12048

    • NAID

      40019734964

    • Related Report
      2013 Annual Research Report 2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improving spinning disk confocal microscopy by preventing pinhole cross-talk for intravital imaging.2013

    • Author(s)
      Togo Shimozawa et al.
    • Journal Title

      Proceeding of the National Academy of Sciences of the United States of America

      Volume: 110 Issue: 9 Pages: 3399-3404

    • DOI

      10.1073/pnas.1216696110

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 4D imaging reveals a shift in chromosome segregation dynamics during mouse pre-implantation development.2013

    • Author(s)
      Yamagata K
    • Journal Title

      Cell Cycle

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 157-165

    • DOI

      10.4161/cc.23052

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Offspring from mouse embryos developed using a simple incubator-free culture system with a deoxidizing agent.2012

    • Author(s)
      Itoi F, Tokoro M, Terashita Y, Yamagata K, Fukunaga N, Asada Y, Wakayama T
    • Journal Title

      Plos One

      Volume: 7 Issue: 10 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0047512

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Latrunculin A can improve the birth rate of cloned mice and simplify the nuclear transfer protocol by gently inhibiting actin polymerization.2012

    • Author(s)
      Terashita Y, Wakayama S, Yamagata K, Li C, Sato E, Wakayama T.
    • Journal Title

      Biology of Reproduction

      Volume: 86 Issue: 6 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1095/biolreprod.111.098764

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Abnormal chromosome segregation at early cleavage is a major cause of the full-term developmental failure of mouse clones.2013

    • Author(s)
      山縣一夫
    • Organizer
      The 10th NIBB-EMBL Symposium 2013, Quantitative Bioimaging
    • Place of Presentation
      岡崎基礎生物学研究所コンファレンスセンター
    • Year and Date
      2013-03-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 哺乳動物初期胚卵割時における染色体分配異常について2012

    • Author(s)
      山縣一夫
    • Organizer
      遺伝研研究会「染色体ドメインの形成と機能発現機構」
    • Place of Presentation
      国立遺伝学研究所
    • Year and Date
      2012-10-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ES細胞のできるまで2012

    • Author(s)
      山縣一夫
    • Organizer
      第105回日本繁殖生物学会大会
    • Place of Presentation
      筑波大学 大学会館
    • Year and Date
      2012-09-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス体細胞クローンの低成功率は、初期卵割時の染色体分配異常に起因する2012

    • Author(s)
      山縣一夫
    • Organizer
      第30回日本受精着床学会総会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(グランキューブ大阪)
    • Year and Date
      2012-08-30
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 哺乳動物初期胚の質を定量的に見る(Quantification of embryo quality)2012

    • Author(s)
      山縣一夫
    • Organizer
      第45回日本発生生物学会・第64回日本細胞生物学会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      2012-05-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ライブセルイメージングによる初期胚発生核ダイナミクスの可視化(Visualization of nuclear dynamics of preimplantation development by live-cell imaging.)2012

    • Author(s)
      山縣一夫
    • Organizer
      第6回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Place of Presentation
      東京一ツ橋学術総合センター
    • Year and Date
      2012-05-14
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ライブセルイメージングで「卵子の質」を定量化する

    • Author(s)
      山縣一夫
    • Organizer
      哺乳類着床前胚の定量生物学
    • Place of Presentation
      東京大学生産技術研究所
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ライブセルイメージングで「卵子の質」を評価する

    • Author(s)
      山縣一夫
    • Organizer
      日本受精着床学会第10回ART生涯研修コース
    • Place of Presentation
      ベルサール九段
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 初期胚の「質」を定量化することで不妊を知る

    • Author(s)
      山縣一夫
    • Organizer
      日本動物学会第84回岡山大会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Imaging global epigenetic dynamics during mouse pre-implantation development

    • Author(s)
      山縣一夫
    • Organizer
      第85回遺伝学会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ライブセルイメージングで「卵子の質」を評価する

    • Author(s)
      山縣一夫
    • Organizer
      第31回日本受精着床学会総会・学術講演会
    • Place of Presentation
      別府国際コンベンションセンター
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 多次元ライブセルイメージングによるヒト1前核胚の評価

    • Author(s)
      山縣一夫
    • Organizer
      第54回日本哺乳動物卵子学会
    • Place of Presentation
      学術総合センター
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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