2019 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Spectrum of the Sex: a continuity of phenotypes between female and male |
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| Project/Area Number |
17H06431
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
勝間 進 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20378863)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木内 隆史 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (60622892)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | ボルバキア / チョウ目昆虫 / 性決定 / 性スペクトラム / アワノメイガ / カイコ / 遺伝子量補償 / オス殺し |
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| Outline of Annual Research Achievements |
共生細菌ボルバキアは宿主の性や生殖システムを巧みに操作することから「動物界で最も成功している寄生者」といわれている。我々は、カイコにおける研究結果をヒントにして、ボルバキアが宿主のオス化と遺伝子量補償を担うMasc遺伝子の発現を低下させることで遺伝子量補償機構を破綻させ、「オス殺し」を引き起こしていることを明らかにした。しかし、ボルバキアがもつMasc制御因子の同定には至っていない。本研究では、寄生者であるボルバキアがいかにして宿主の性スペクトラム上の位置を撹乱し、個体の性を制御するのかを解明する。今年度は以下の成果を得た。
・昨年度樹立に成功したアワノメイガ胚子由来培養細胞を用いて、OfMascのオス化能を検討した。カイコ培養細胞ではOfMascの導入によりdsxのオス型スプライシングが検出されたが、アワノメイガ培養細胞では見られなかった。小分子RNAの解析結果と併せて考えると、アワノメイガにおける性決定カスケードは、カイコとは異なることが示唆された。
・ボルバキア感染胚子のトランスクリプトームからボルバキア由来配列を同定し、他のボルバキアと相同性が高くない遺伝子を約200種類選択し、昆虫細胞発現用ベクターにクローニングした。それらをアワノメイガ胚子由来培養細胞に導入し、ボルバキア遺伝子のオス殺し能の検討ができないか調査した。しかし、明確にオス化を抑制するクローンは得られなかった。一方、顕著に細胞増殖を抑制するクローンを2種類得ることに成功した。
・カイコのpiRNA経路関連遺伝子のKO系統を作成し、その表現型を詳細に解析した。その結果、体細胞組織における性分化にpiRNA経路が関わることを明らかにすることができた。また、カイコのおける体細胞piRNAと生殖細胞piRNAの比較を行いことに成功した。現在、論文を作成中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
カイコ、アワノメイガ、エリサンなどを用いたMasc依存的性決定機構の解析が着実に進展している。「オス殺し」ボルバキアの配列情報も整備が進んでいる。ボルバキア遺伝子の機能解析を行う上で重要であるアワノメイガ由来培養細胞の樹立に成功し、アッセイ系の構築に目処が立った。
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| Strategy for Future Research Activity |
チョウ目昆虫におけるMasc依存的性決定機構について、共通点と相違点を明らかにすると共に、それを決定している分子を同定する。また、ボルバキアの「オス殺し」に関与する遺伝子のスクリーニングをさらに進める。
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