2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of the olfactory system in turtles
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17K08120
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| Research Institution | Iwate Medical University |
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Principal Investigator |
中牟田 祥子 岩手医科大学, 歯学部, 技術員 (70724532)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷口 和美 北里大学, 獣医学部, 准教授 (00171843)
横須賀 誠 日本獣医生命科学大学, 獣医学部, 教授 (90280776)
中牟田 信明 岩手大学, 農学部, 准教授 (00305822)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 発生・分化 / 嗅覚系 / カメ / 爬虫類 / in situ ハイブリダイゼーション / 嗅上皮 / 鋤鼻器 / 嗅覚器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は生息環境に応じた嗅覚系の多様性が生じるメカニズムの解明を目指し、水生、陸生、半水生のカメの嗅覚系の発生過程を解析している。
転写因子 Fezf1および2は、マウス胚嗅覚器において嗅上皮および鋤鼻器の正常な発達に不可欠であり、Fezf1は嗅上皮、Fezf2は鋤鼻器に発現する。Bcl11bは哺乳類の胚嗅覚器に発現し、嗅覚受容体の発現制御に関わる。2018年までにスッポン、アカミミガメ、ケヅメリクガメ胚嗅覚器におけるこれらの遺伝子発現を解析し、Fezf1は上憩室と下憩室両方、Fezf2は下憩室上皮特異的、Bcl11bは上憩室上皮特異的に発現することを明らかにした。
2019年度は完全水生のスッポンモドキの胚嗅覚器において上記の転写因子の発現を解析した。スッポンモドキ成体嗅覚器は形態的には上憩室上皮と下憩室上皮とに区別できない単一の感覚上皮から成るが、胚嗅覚器では鼻腔背側壁がBcl11b陽性Fezf2陰性、それ以外の部位はBcl1b陰性Fezf2陽性を示し、遺伝子発現によって上憩室上皮と下憩室上皮に区別できることが分かった。さらに、陸生のヒョウモンガメの胚嗅覚器についても同様に発現解析を行い、他のカメ同様の発現パターンを示すことを確認した。
半水生カメと陸生ガメの胚嗅覚器における下憩室上皮予定域（Fezf2発現）に対する上憩室上皮予定域（Bcl11b発現）の大きさの比率について、発生初期ですでに陸生ガメでは半水生ガメよりも大きいという傾向が認められ、発生が進むに従いその傾向はさらに強くなった。陸生ガメでは上憩室上皮が大きく、半水生ガメでは下憩室上皮が大きいという傾向は以前から報告されているが、この傾向は、嗅覚器の発生において上憩室および下憩室上皮予定域が作られ始めた時期ですでに生じていることが示唆された。
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