2007 Fiscal Year Annual Research Report
線虫ゲノム機能解析情報に基づく発生メカニズムの解析
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17017038
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
杉本 亜砂子 The Institute of Physical and Chemical Research, 発生ゲノミクス研究チーム, チームリーダー (80281715)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大浪 修一 独立行政法人理化学研究所, 合成ゲノミクス研究チーム, 上級研究員 (50348843)
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| Keywords | ゲノム / 遺伝子 / 発生・分化 / モデル化 / 画像処理 / ライブイメージング |
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| Research Abstract |
本研究では線虫C. elegansの発生プロセスをモデル系として、1)コンピューター解析で使用できる表現型の記録法の確立とデータ取得、2)表現型データのコンピューター解析、3)定量的表現型解析とシミュレーションを組み合わせた研究戦略の開発、を実施する。今年度は以下の成果を得た。1.蛍光蛋白質融合遺伝子発現株の作出法の効率化蛍光融合タンパク質発現用ベクターを作成するとともに、遺伝子銃による線虫への遺伝子導入法を最適化した。2.GFP/m Cherry融合蛋白質を用いた生体内蛋白質局在解析と表現型解析中心体と細胞膜を蛍光蛋白質で標識した胚の高分解能4次元ライブイメージングを行い、野生型胚、細胞極性確立に異常を示すRNAi胚の初期細胞分裂期における中心体の3次元的な動態を解析した。3.組織特異的モノクローナル抗体群の抗原同定生殖顆粒を認識する10種のモノクローナル抗体(mAb)のうち、2種について抗原を決定した。また、哺乳動物細胞で線虫遺伝子を発現させ、免疫染色によってmAb抗原をスクリーニングする方法を構築した。4.細胞分裂パターンデータを用いた発生プログラムの解析RNAi胚の定量的細胞分裂パターンデータおよび表現型指標を適用して2583種のRNAi表現型を同定し、階層的クラスター分析により胚発生に必須な遺伝子を16クラスターに分類した。野生型胚の細胞分裂パターンデータを対象に、相関の高い表現型指標を連結し、8細胞期までの発生プロセス指標ネットワークを作成した。遺伝子ノックダウンプロファイルの相関関係のはずれ値を検出するアルゴリズムを開発し、発生プロセス指標間の因果関係を支配する遺伝子の推定を行った。5.画像認識を利用した新たな測定手法の開発様々な画質で撮影された線虫胚のDIC顕微鏡2+1次元動画像に適応可能な核領域検出アルゴリズムを開発した。
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