生殖系列発生過程における高次遺伝子発現制御の包括的解析

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15080209
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 阿部 訓也 独立行政法人理化学研究所, 動物変異動態解析技術開発チーム, チームリーダー (40240915)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 清澤 秀孔 独立行政法人理化学研究所, 動物変異動態解析技術開発チーム, 開発研究員 (30295422) ; 三瀬 名丹 独立行政法人理化学研究所, 動物変異動態解析技術開発チーム, 開発研究員 (00360644) ; 鵜川 義弘 宮城教育大学, 環境教育実践研究センター, 助教授 (20232803)
• Keywords: 始原生殖細胞 / 遺伝子発現 / ES細胞 / EG細胞 / マイクロアレイ

Research Abstract

未分化胚性細胞から生殖細胞へいたる細胞群は全能性、ゲノムの再プログラム化能を有する唯一の細胞系譜である。この細胞系譜の遺伝子発現、その発現制御機構の特質解明を目的に、各発生ステージにおける遺伝子発現プロファイルをESTやマイクロアレイにより詳細に解析してきた。移動期の始原生殖細胞(primordial germ cell : PGC)から出生直前胎児のPGCに至るステージから12種のライブラリーを作製し、45,173のESTを取得し、データベース化した.これらのESTに加え、全蛋白質コード遺伝子に対応する計44,000プローブを搭載したマイクロアレイを作製し、11ステージにおける発現プロファイルを取得した.PGCと類似した生物学的形質を持つと考えられるES細胞、EG細胞、GS細胞、およびES細胞から派生したin vitro PGCなどの幹細胞から発現プロファイルを得て、各プロファイル間の相関を調べた.PGC同士の相関は非常に高く、また後期のPGCはGS細胞と高い相関を示した。しかし、ES細胞とPGCは有意に異なり、ESで発現する多くの遺伝子がPGCでは抑制されていた。In vitro PGCはESよりもPGCに近いパターンを示しており、PGCへの分化がアレイ解析によっても確認された.プロファイルの比較に伴い、各種幹細胞、PGCに共通する遺伝子群、およびESやPGCを特徴づける遺伝子クラスタの同定に成功した。また、雌雄のPGCの比較から、性特異的に発現する遺伝子群の同定にも成功した。これらの知見は始原生殖細胞発生の基礎過程を研究するにおいて非常に有用な情報であり、また、より高効率のin vitro生殖細胞分化技術の開発にも利用可能と考えられる。

Research Products

• [Journal Article] A novel murine gene, Sickle tail (Skt), linked to the Danforth's short tail (Sd) locus, is required for normal development of the intervertebral disc (2006)
  • Author(s): Semba, K., Araki, K., LI, Z., Abe, K., Yamamura, K., et al.
  • Journal Title: Genetics 172 Pages: 445-456
• [Journal Article] An optimized beta-gal staining method for simultaneous detection of endogenous gene expression in early mouse embryos (2006)
  • Author(s): Kishigami, S., Komatsu, Y., Abe, K., Yamamura, K., Mishina, Y., et al.
  • Journal Title: Genesis 44 Pages: 57-65
• [Journal Article] Comparison of gene expression between male and female mouse blastocysts revealed imprinting of the X-linked gene, Rhox5/Pem at preimplantation stages (2006)
  • Author(s): Kobayashi, S., Isotani, A., Mise, N., Abe, K., Okabe, M., et al.
  • Journal Title: Current Biology 16 Pages: 166-172
• [Journal Article] Birth of Mice Produced by Germ Cell Nuclear Transfer (2005)
  • Author(s): Miki, H., Mise, N., Abe, K., Ishino, F., Ogura, A., et al.
  • Journal Title: Genesis 41 Pages: 81-86
• [Journal Article] Disclosing hidden transcripts : mouse natural sense-antisense transcripts tend to be poly(A) negative and nuclear-localized (2005)
  • Author(s): Kiyosawa, K., Mise, N., Iwase S., Hayashizaki, Y., Abe K.
  • Journal Title: Genome Res. 15 Pages: 463-474
• [Journal Article] Presence and distribution of neural crest-derived cells in the murine developing thymus and their potential for differentiation (2005)
  • Author(s): Yamazaki, H., Sakata, E., Abe, K., Yamamura, K.-I., Kunisada, T., et al.
  • Journal Title: International Immunology 17 Pages: 549-558