2018 Fiscal Year Annual Research Report
不完全変態昆虫モデルシステムを用いた後胚期形態形成の制御機構解明
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17H03945
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
三戸 太郎 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 准教授 (80322254)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
友成 さゆり 徳島大学, 技術支援部常三島技術部門, 技術支援職員 (40448345)
石丸 善康 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 助教 (50435525)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ゲノム編集 / 形態形成 / 昆虫発生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度作出した翅形成関連遺伝子のエンハンサートラップ系統を用いた発現解析を進めた。その過程で，コオロギ後期幼虫の翅原基における遺伝子発現パターンの解析方法を開発し，空間的遺伝子発現パターンの検出に初めて成功した。翅形成のより初期のプロセスについて，解像度を上げた解析を試みている。一方，体節形成に関わる遺伝子の機能解析において，ゲノム編集技術を利用して約２３kbの大規模欠損を誘導することに成功し，選択的スプライシングの影響を回避して解析を行うことが可能となった。体節形成関連遺伝子について，詳細な機能解析データが得られつつある。
また，シグナル経路の活性などのイメージング解析のために，標的遺伝子産物の蛍光タンパク質融合型を発現させる実験の技術基盤を確立した。マイクロホモロジー依存的なノックイン技術により標的遺伝子の５’側もしくは３’側にGFP遺伝子を融合させることに成功し，比較的高い効率でGFP融合遺伝子産物による蛍光が確認された。複数の遺伝子について，本技術を用いた標的遺伝子ごとのノックイン実験と解析を進めている。特に，成虫器官形成に関わる遺伝子の候補などについて，ドナーベクターとガイドRNAをデザインし,系統の作製を進めている。
さらに，脱皮変態の制御に関わる因子について機能解析を行い，不完全変態昆虫に特徴的なメカニズムについて考察し，論文を投稿した。今後これらの因子が関わる制御メカニズムと，成虫器官形成との関係に着目した解析の展開を目指している。
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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
ゲノム編集技術によるエンハンサートラップシステムを利用した形態形成関連遺伝子のレポーター系統の作出と発現解析が順調に進んでいる。大規模欠損の誘導や，マイクロホモロジー依存的なノックイン技術の導入に成功し、今後の展開が期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
ホモロジー非依存的、およびマイクロホモロジー依存的なノックイン技術を駆使した形態形成関連遺伝子の発現と機能の解析をさらに多くの遺伝子について進める。特に，翅などの器官の形成に関わる細胞系譜や、主要なシグナル経路の活性部位の動態の解析などにより，脱皮変態の制御に関わるメカニズムと成虫器官の形成制御の関係を明らかにする。
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[Book] 動物学の百科事典2019
Author(s)
日本動物学会編, 三戸太郎他著者308名
Total Pages
770
Publisher
丸善出版
ISBN
978-4-621-30309-2
