Analysis of chromosome dynamics during embryo development

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K08144
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Integrative animal science
• Research Institution: Osaka City University (2018-2019); Institute of Physical and Chemical Research (2017)
• Principal Investigator: Shu Hashimoto 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 特任准教授 (30570949)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北島 智也 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (00376641)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 異常分裂 / 初期胚発生 / 染色体異常 / 単為発生

Outline of Final Research Achievements

Live imaging which enables us to observe chromosomal behavior in cells revealed that14% of normally-fertilized ova underwent abnormal 1st mitosis without syngamy (bi-parental parthenogenesis) in cattle. Bi-parental parthenogenesis was observed in human. Separate dual spindle formation might cause bi-parental parthenogenesis probably due to longer distance between male and female pronuclei at the nuclear envelope breakdown.

Free Research Field

生殖工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ヒトやウシを含めた哺乳類受精卵において、正常に受精したにも関わらず、父親由来と母親由来の染色体の融合が起こらず、それぞれの単為発生胚から構成される受精卵（両親性の単為発生卵）が生じる。これは雌雄両前核が乖離し、前核膜崩壊後のシンガミーを経ずに有糸分裂後期を開始することが原因である。その結果、受精卵は単為発生割球のみから構成され、正常な発生は望めない。雌雄両前核を卵細胞の中心に位置させ、両前核間の距離を短く保つために細胞骨格が重要な働きをする。分裂異常の機構を明らかにし、従来は正常な発生の望めない受精卵からの産子作成の道を開く。ヒトと同じ単胎動物であるウシの知見は生殖医療への応用にもつながる。