2015 Fiscal Year Annual Research Report
鳥類の共有派生形質を規定するゲノム配列とその機能の解明
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14J07050
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| Research Institution | National Institute of Genetics |
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Principal Investigator |
関 亮平 国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 形態形成 / 四肢 / 羽毛 / 進化発生学 / 比較ゲノム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）Sim1の発現解析
前年度までの解析により、Sim1がニワトリの前肢（翼）の原基の特に風切羽の形成領域に発現することが明らかとなっている。風切羽は、翼に加えて尾においても形成されることが知られている。そこで、尾においてもSim1が発現しているかどうかを解析した。その結果、翼の場合と同様に、羽毛形成よりもわずかに早い発生段階からSim1がその領域に発現することが明らかとなり、風切羽形成とSim1発現との間に相関関係があることが示された。
（２）Sim1の機能解析
上の解析結果を受け、Sim1が実際に風切羽形成に寄与するかどうかを明らかにするため、Sim1の機能解析をおこなうことにした。当該年度は、安定したSim1強制発現系を確立するために複数種類のトランスジェニックマウスの作製を試みた。１つは、既知の肢芽特異的プロモーター（Prx1プロモーター）を用いたもの、２つめは、ニワトリのSim1遺伝子座を含むBAC DNAを利用したもの、３つめは、ニワトリの風切羽形成領域での発現をもたらすSim1エンハンサー（前年度までに同定したもの）を用いたものである。当該年度ではこれら３種類全てのトランスジェニックラインを作製した。現在、期待するようなSim1発現が確かに見られるかどうか解析中である。
これと並行して、Sim1が風切羽形成のどのような側面に寄与するのかという点に関して解析を進めた。過去の報告では、風切羽原基の１つ１つに神経が投射する様子が示されている。そこで、Sim1と神経投射の関係性の有無を評価する第一段階として、神経投射の起こるタイミングの調査をおこなった。現在、ホールマウントで神経配向パターンを可視化する手法を確立した段階であり、今後より詳細な解析をおこなう予定である。Sim1との関連が強く示唆された場合は、上述のトランスジェニックマウスにおいて神経配向パターンに変化が生じるかどうかを検証する。
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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
当初の計画通り、Sim1の発現パターンをより詳細に解析し、Sim1と風切羽形成との間の相関関係を見出すことができた。Sim1の機能解析に関しては現在実施中ではあるが、次年度に向けて複数のトランスジェニックマウスラインを確立することができており、おおむね順調に研究が進展していると評価している。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、確立したトランスジェニックマウスラインにおいて、期待する時期や領域でSim1が確かに発現しているかどうかを調査する。この解析と並行して、ニワトリ胚においてもSim1の機能解析をおこなうことを計画している。具体的には、Sim1を組み込んだウイルスベクタープラスミドをin ovo electroporationにより前肢芽の異所的な領域に導入する。これらの個体に関して、上述したような神経配向の変化を含め、どのような表現型が生じるかを解析する。
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[Presentation] Developmental and genomic aspects of macroevolution in vertebrates2016
Author(s)
Koji Tamura, Ryohei Seki, Keiichi Kitajima, Toshiaki Uemoto, Tomohiko Sato, Mao Kondo, Gembu Abe, Toshihiko Shiroishi, Cai Li, Naoki Irie, Guojie Zhang
Organizer
Avian Model Systems 9: A New Integrative Platform
Place of Presentation
Taipei (Taiwan)
Year and Date
2016-03-28 – 2016-03-31
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Acquisition of novel cis-elements behind bird macroevolution2015
Author(s)
Ryohei Seki, Cai Li, Mao Kondo, Tomohiko Sato, Haruka Matsubara, Daisuke Saito, Shinichi Hayashi, Shiro Egawa, Keiichi Kitajima, Jiang Hu, Luohao Xu, Hailin Pan, Naoki Irie, Guojie Zhang, Toshihiko Shiroishi, Koji Tamura
Organizer
BMB2015（第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同大会）
Place of Presentation
神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
Year and Date
2015-12-01 – 2015-12-04
Invited
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[Presentation] An avian-specific cis- element acting for avian-specific gene expression during wing development exhibits similar activity in the mouse embryo2015
Author(s)
Ryohei Seki, Cai Li, Tomohiko Sato, Mao Kondo, Haruka Matsubara, Daisuke Saito, Shiro Egawa, Jiang Hu, Luohao Xu, Hailin Pan, Naoki Irie, Guojie Zhang, Koji Tamura, Toshihiko Shiroishi
Organizer
第29回 モロシヌス研究会
Place of Presentation
かんぽの宿 有馬（兵庫県神戸市）
Year and Date
2015-07-03 – 2015-07-04
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[Presentation] A non-coding sequence conserved specifically in avian lineage acts as a cis-regulatory elements during wing development2015
Author(s)
Ryohei Seki, Cai Li, Tomohiko Sato, Mao Kondo, Haruka Matsubara, Daisuke Saito, Shiro Egawa, Jiang Hu, Luohao Xu, Hailin Pan, Naoki Irie, Guojie Zhang, Koji Tamura, Toshihiko Shiroishi
Organizer
48th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
Place of Presentation
つくば国際会議場（茨城県つくば市）
Year and Date
2015-06-02 – 2015-06-05
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