2018 Fiscal Year Annual Research Report
Understanding the evolution of metazoan multicellularity by using the expanded premetazoan models
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16K07468
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| Research Institution | Prefectural University of Hiroshima |
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Principal Investigator |
菅 裕 県立広島大学, 生命環境学部, 准教授 (30734107)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 多細胞性 / 進化 / 細胞接着 / 細胞連絡 / 単細胞ホロゾア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.ゲノム編集法の確立
単細胞ホロゾアでゲノム編集法を確立することは、本研究課題でもっとも重要な目標である。クレオリマックス細胞やカプサスポラ細胞で実際にゲノム編集を起すことには成功していないが、その実現に向けた重要な研究成果が得られた。まず、single strand annealing assay(SSA)法により、カプサスポラ細胞内でDNAの切断が意図したとおりに起きることを確認した。すなわち、zinc finger nuclease(ZFN)タンパク質、TALENタンパク質双方が、カプサスポラ細胞内で標的配列を特異的に切断すること、そしてその後DNAが相同性組み換えを利用して修復されることを確認した。クレオリマックス細胞においても同様の結果が得られた。更にクレオリマックス細胞においては、強い相同性組み換え能の存在を示す証拠が得られた。これを利用して、簡便な遺伝子ノックイン法を確立できる可能性がある。
2.単細胞ホロゾアが持つ「多細胞的な」遺伝子の機能解析
遺伝子機能解析の基盤となるゲノム配列をリシーケンスし、品質の高いゲノム配列を作出し論文に出版することができた。カプサスポラの持つラミニン遺伝子の機能解析については、予定通り抗体の作成を終え、現在タンパク質レベルの機能解析を行っている。また、カプサスポラの持つNotch遺伝子については、動物のNotch遺伝子とよく似た分子機能を発見することができた。さらに、細胞の置かれた環境によって特異的に発現する遺伝子（これらは多細胞性進化と関連している可能性がある）のスクリーニングを行い、予測した通り、いくつかの「多細胞的な」遺伝子は環境の変化に応じて働き方を変えているという結果が得られた。これらの結果は、単細胞ホロゾアの持つ「多細胞的な」遺伝子が、危機的な環境をやり過ごすための危機避難機構に関わっているのではないか、という仮説に合致するものである。
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[Journal Article] Unicellular Origin of the Animal MicroRNA Machinery2018
Author(s)
Br?te Jon、Neumann Ralf S.、Fromm Bastian、Haraldsen Arthur A.B.、Tarver James E.、Suga Hiroshi、Donoghue Philip C.J.、Peterson Kevin J.、Ruiz-Trillo I?aki、Grini Paul E.、Shalchian-Tabrizi Kamran
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Journal Title
Current Biology
Volume: 28
Pages: 3288～3295.e5
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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