2005 Fiscal Year Annual Research Report
生体パターン形成原理の実験的ならびに数理解析的解明
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16GS0307
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
近藤 滋 名古屋大学, 大学院理学研究科, 教授 (10252503)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川上 浩一 国立遺伝学研究所, 個体遺伝研究系初期発生研究部門, 助教授 (70195048)
宮澤 清太 名古屋大学, 大学院理学研究科, 助手 (10377905)
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| Keywords | コンピュータシュミレーション / システム生物学 / 動物形態 / 形態形成 / 反応拡散系 / チューリング / パターン形成 |
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| Research Abstract |
1)ゼブラフィッシュの模様形成遺伝子解析
前年度に、代表的模様変異遺伝子であるjaguar(Obelix),leopardの原因遺伝子をポジショナルクローニング法によって特定したことを報告した。このうち、jaguar遺伝子について機能解析を進めている。Jaguar遺伝子は、Kチャンネルをコードしていることがわかっており、変異の結果細胞内外でのKイオンの動態に変化を及ぼすことが予測される。色素細胞は細胞外のKの濃度により色素収縮を起こすことが知られていたため、jaguar変異魚を使って色素収縮を『調べたところ、交感神経依存の背景色に対する応答に異常があることがわかった。、Kチャンネルの異常により、エピネフリンによるシグナルが強まっていると考えられた。次に、エピネフリンを加えた状態で魚を飼育した結果、ミュータントと似た色素パターンになった。このことは、エピネフリンによって活性化されるシグナル伝達系が、模様形成の中心的な働きをしていることを示唆している。
また、さらに多くの模様突然変異遺伝子を得る目的で、トランスポゾンを使った突然変異作成系の構築を進めているが、残念ながらスクリーニングに使えるほど効率は上がっていない。しかしながら、同時に行っていたエンハンサートラップの系列で、縞のパターンに依存してGFPが光る系統を売ることが出来た。このことは、縞の場所特異的に、任意の遺伝子を発現させることが出来ることを示しており、今後の実験に極めて重要なツールである。
2)前年度に報告した半翅目類のハゴロモの翅脈パターンが、反応拡散系のパターンに似ているという点について、分子レベルで検証するために、翅脈に関係すると考えられる遺伝子(wg, dpp, hh, egfr)wをハゴロモでクローニングした。今後、それぞれの遺伝子の字形レルによる発現パターンを解析していく予定である。
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