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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Analysis of repertoire dynamics of germ cell development

Planned Research

Project AreaEnsuring integrity in gametogenesis
Project/Area Number 18H05551
Research InstitutionNational Institute for Basic Biology

Principal Investigator

吉田 松生  基礎生物学研究所, 生殖細胞研究部門, 教授 (60294138)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中村 隼明  広島大学, 統合生命科学研究科(生), 准教授 (30613723)
Project Period (FY) 2018-06-29 – 2023-03-31
Keywords生殖細胞 / レパートリー / 細胞系譜 / バーコーディング
Outline of Annual Research Achievements

2022年度は以下の研究を遂行し生殖細胞の発生様式の異なる哺乳類と鳥類における配偶子インテグリティ成立プロセスの解析を進めた。まず、本研究で確立したマウス生殖細胞特異的に多数の異なる配列(バーコード)を導入する実験系を用いて実験的に取得したバーコードシーケンスデータを、海外共同研究者の数理解析に供した。それにより、発生期から成体の精子幹細胞、精子形成、次世代に至る、マウス雄性生殖細胞のレパートリー動態の全体像が見えてきた。このデータを用いた数理解析から予測された特殊な細胞集団の実体を免疫組織染色を用いて解析し、予測と合致する結果を得た(以上は研究代表者吉田が行った)。鳥類においては、2021年度に確立したニワトリ生殖細胞の培養条件と遺伝子導入条件を利用して遺伝子組換えを行った。ニワトリ生殖細胞の安定細胞株に、リポフェクション法あるいは電気穿孔法で遺伝子を導入した後、薬剤耐性を利用して組換え細胞を選抜した。これまでに、恒常的に緑色蛍光タンパク質あるいは赤色蛍光タンパク質を発現するニワトリ生殖細胞の安定細胞株を移植した宿主ニワトリを育成しており、後代検定によって組換えニワトリを選抜する予定である(以上は研究分担者中村が行った)。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (34 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 13 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ドイツがん研究センター (DKFZ)/ハイデルベルク大学(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      ドイツがん研究センター (DKFZ)/ハイデルベルク大学
  • [Int'l Joint Research] オックスフォード大学/ケンブリッジ大学/ロスリン研究所(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      オックスフォード大学/ケンブリッジ大学/ロスリン研究所
    • # of Other Institutions
      1
  • [Int'l Joint Research] シンシナティ大学/バック研究所(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      シンシナティ大学/バック研究所
  • [Journal Article] Human spermatogonial stem cells retain states with a foetal-like signature2024

    • Author(s)
      Bush Stephen J.、Nikola Rafail、Han Seungmin、Suzuki Shinnosuke、Yoshida Shosei、Simons Benjamin D.、Goriely Anne
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1101/2024.03.18.585628

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Branched germline cysts and female-specific cyst fragmentation facilitate oocyte determination in mice2023

    • Author(s)
      Ikami Kanako、Shoffner-Beck Suzanne、Tyczynska Weh Malgorzata、Schnell Santiago、Yoshida Shosei、Diaz Miranda Edgar Andres、Ko Sooah、Lei Lei
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 120 Pages: e2219683120

    • DOI

      10.1073/pnas.2219683120

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] PRC1 directs PRC2-H3K27me3 deposition to shield adult spermatogonial stem cells from differentiation2023

    • Author(s)
      Hu Mengwen、Yeh Yu-Han、Maezawa So、Nakagawa Toshinori、Yoshida Shosei、Namekawa Satoshi
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research

      Volume: 52 Pages: 2306~2322

    • DOI

      10.1093/nar/gkad1203

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of cryopreservation media for the slow-freezing of cultured primordial germ cells in chicken2023

    • Author(s)
      HAMAI Natsuko、KOIDE Chihiro、TANSHO Yuki、OOKA Yukino、HIRANO Mayo、FATIRA Effrosyni、TSUDZUKI Masaoki、NAKAMURA Yoshiaki
    • Journal Title

      Journal of Reproduction and Development

      Volume: 69 Pages: 109~117

    • DOI

      10.1262/jrd.2022-123

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Temperature sensitivity of DNA double-strand break repair underpins heat-induced meiotic failure in mouse spermatogenesis2022

    • Author(s)
      Hirano Kodai、Nonami Yuta、Nakamura Yoshiaki、Sato Toshiyuki、Sato Takuya、Ishiguro Kei-ichiro、Ogawa Takehiko、Yoshida Shosei
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 5 Pages: 504

    • DOI

      10.1038/s42003-022-03449-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Regulation of spermatogenic stem cell homeostasis by mitogen competition in an open niche microenvironment2022

    • Author(s)
      Kitadate Yu、Yoshida Shosei
    • Journal Title

      Genes & Genetic Systems

      Volume: 97 Pages: 15~25

    • DOI

      10.1266/ggs.21-00062

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Prediction of sex-determination mechanisms in avian primordial germ cells using RNA-seq analysis2022

    • Author(s)
      Ichikawa Kennosuke、Nakamura Yoshiaki、Bono Hidemasa、Ezaki Ryo、Matsuzaki Mei、Horiuchi Hiroyuki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 13528

    • DOI

      10.1038/s41598-022-17726-7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Spermatogenic cycle and wave: self-organizing dynamical patterns of germ cell turnover in the mouse testis2024

    • Author(s)
      Shosei Yoshida
    • Organizer
      RIKEN BDR Symposium 2024 "Time Across Scales: Development, Homeostasis and Aging"
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Barcoding the mouse germline from development to the next generation2024

    • Author(s)
      吉田松生
    • Organizer
      MACS共催 生物多様性コロキウム Kyoto University International Symposium“Dynamics in Cell Communications”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 持続可能な精巣の細胞社会:精子形成を臓器レベルで理解する2023

    • Author(s)
      佐藤俊之、吉田松生
    • Organizer
      NGS meeting
  • [Presentation] マウス発生殖系列におけるクローン動態2023

    • Author(s)
      Tatsuro Ikeda, Maurice Langhinrichs, Tamar Nizharadze, Hans-Reimer Rodewald, Thomas Hofer, Shosei Yoshida
    • Organizer
      NGS meeting
  • [Presentation] 精子形成の「周期と波」の可視化と数理モデルによる考察2023

    • Author(s)
      吉田松生
    • Organizer
      第53回精子研究会
    • Invited
  • [Presentation] Dynamic spatiotemporal patterning of mouse spermatogenesis and sperm stem cells2023

    • Author(s)
      Shosei Yoshida
    • Organizer
      CSCI International Seminar
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] マウス精子幹細胞の不均一性は制御できるのか?2023

    • Author(s)
      鈴木伸之介、吉田松生
    • Organizer
      第116回日本繁殖生物学会大会
  • [Presentation] マウス精子形成が示す8.6日周期のリズム現象-精細管周期と周期波-の可視化とモデル化2023

    • Author(s)
      吉田松生
    • Organizer
      日本睡眠学会第45回定期学術集会・第30回日本時間生物学会学術大会 合同大会
    • Invited
  • [Presentation] 雄マウスの生殖細胞系列におけるクローンの選択と集団自律性2023

    • Author(s)
      池田達郎、吉田松生
    • Organizer
      第75回日本細胞生物学会大会
  • [Presentation] Wave and cycle patterning of mammalian spermatogenesis.2023

    • Author(s)
      Shosei Yoshida
    • Organizer
      Developmental Biology, Gordon Research Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] マウス精子幹細胞株の不均一性の実態とその制御2023

    • Author(s)
      鈴木伸之介、吉田松生、ハーマン ブライアン、阿部訓也
    • Organizer
      日本実験動物学会 第70回定期大会
  • [Presentation] Barcoding the mouse male germline to the next generation.2023

    • Author(s)
      Shosei Yoshida
    • Organizer
      Germinal Stem Cell Biology, Gordon Research Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Super long-term visualization of the spermatogenic cycle and wave2022

    • Author(s)
      Shosei Yoshida
    • Organizer
      The International Symposium “Totipotency and Germ Cell Development”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Clonal dynamics in the murine male germline: from primordial germ cells to spermatogonial stem cells, and the next gereration2022

    • Author(s)
      Tatsuro Ikeda, Maurice Langhinrichs, Tamar Nizharadze Thomas, Hans-Reimer Hofer, Rodewald, Shosei Yoshida
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Laboratory Meeting on Germ Cells
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マウス精子形成が示す時空間パターン-精細管周期と周期波-の可視化と数理モデル化 時間タンパク質学~時を生み出すタンパク質特性~2022

    • Author(s)
      吉田松生
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会
    • Invited
  • [Presentation] 命をつなぐ生殖細胞の謎2022

    • Author(s)
      吉田松生
    • Organizer
      基生研一般公開
    • Invited
  • [Presentation] Temperature-dependent meiosis failure in mouse spermatogenesis.2022

    • Author(s)
      Shosei Yoshida
    • Organizer
      83rd IRCMS Seminar - Mini-Symposium on Physiological regulation of animal development and homeostasis
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Dynamics of sperm stem cell self-renewal in the mouse testis2022

    • Author(s)
      Shosei Yoshida
    • Organizer
      EMBO The Company of Biologists Workshop "Molecular mechanisms of developmental and regenerative biology"
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 恒温脊椎動物の精子形成の温度感受性2022

    • Author(s)
      平野高大
    • Organizer
      遺伝研研究会
    • Invited
  • [Presentation] Improved serum- and feeder-free cultivation of chicken primordial germ cells2022

    • Author(s)
      Koide C, Hamai N, Nomura S, Takenouchi T, Tsudzuki M, Nakamura Y
    • Organizer
      26th World’s Poultry Congress
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アルブミンを用いたニワトリ始原生殖細胞の無血清凍結保存液の開発2022

    • Author(s)
      濵井奈津子,丹所祐貴,大岡雪乃,平野茉葉,都築政起,中村隼明
    • Organizer
      第46回鳥類内分泌研究会
  • [Presentation] ニワトリ始原生殖細胞の網羅的遺伝子発現解析による血清代替品の作用機構の解明2022

    • Author(s)
      東竜誠, 濵井奈津子, 野崎ののこ, 新村毅, 都築政起, 中村隼明
    • Organizer
      第46回鳥類内分泌研究会
  • [Book] つくると食べるをつなぐサイエンス 最先端の生物生産学図鑑2022

    • Author(s)
      三本木至宏 監修・ 中村隼明ら 編
    • Total Pages
      130
    • Publisher
      恒星社厚生閣
    • ISBN
      9784769916857
  • [Remarks] 基礎生物学研究所 吉田研究室

    • URL

      http://www.nibb.ac.jp/germcell/

URL: 

Published: 2024-12-25  

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