2020 Fiscal Year Annual Research Report
Toward understanding of the principle of embryogenesis by an integrated approach of single-cell genomics and mechanics
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17KT0021
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
近藤 武史 京都大学, 生命科学研究科, 特定助教 (60565084)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥田 覚 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 准教授 (80707836)
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| Project Period (FY) |
2017-07-18 – 2021-03-31
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| Keywords | 上皮形態形成 / ショウジョウバエ / １細胞RNA-seq |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでにショウジョウバエ原腸陥入期胚から単離した細胞の、Fluidigm社C1を用いた1細胞RNA RNA-seqデータを取得していた。また、先端ゲノム支援のサポートにより、10x Genomics社Chromiumを用いた１細胞RNA-seqデータも取得していた。これらのデータの解析を進める過程において、本来限られた細胞で発現する一部のNotch標的遺伝子の発現が、広範の細胞で発現していることが判明した。これは細胞単離過程でのトリプシン処理に起因することが明らかになり、それによりNotchシグナルが人為的に誘導されてしまっていることが示唆された。この問題を、低温下で細胞単離を行うことができるCold active proteaseを用いることで解決し、Cold active proteaseを用いて新たに１細胞RNA-seqデータの取得と解析を行った。その結果、各データを65の細胞種に分類し、トリプシンデータよりもより正確に全遺伝子の空間発現パターンを再構成することに成功した。
さらに、胚の前方領域が後方領域へと細胞運命および形態形成パターンがトランスフォームするbcdノックダウン胚の１細胞RNA-seqデータ解析を進めた。bcdノックダウン胚では、これまでに解析されている限られたマーカー遺伝子だけでなく、トランスクリプトームレベルで前方領域が完全に後方化しており、正常胚には存在しない新規の細胞種が生み出されるということは見出されなかった。つまり、ショウジョウバエ原腸陥入期胚において、各細胞が取り得る運命には限られた安定点しか存在しないこと、そして前方領域の遺伝子発現がトランスクリプトームレベルで完全に後方化することによってその上位階層の組織形態形成の後方化が達成されていることが示唆された。
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Research Products
(1 results)
