2020 Fiscal Year Annual Research Report
ゲノム編集で明らかにするショウジョウバエの模様形成機構
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18H02486
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
越川 滋行 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (30714498)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ショウジョウバエ / ゲノム編集 / 模様 / 進化 / 発生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
模様の形成機構の研究は、それ自体のみならず、組織のパターニングの原理や、表現型進化の理解に大きく貢献してきた。代表者はミズタマショウジョウバエを用いて、そのユニークな模様形質と実験的操作性の高さを生かし、模様の形成機構と新しい形質の進化に関する研究を展開してきた。本研究では翅の模様形成に関わるすべての主要な遺伝子を同定し、近年確立したゲノム編集の手法で遺伝子機能を解析し、模様形成機構を完全に理解することを目的とする。
ミズタマショウジョウバエの模様形成の仕組みを、関与する遺伝子をすべて網羅する形で、それらの機能を含めて理解する。そして、種間比較によりキイロショウジョウバエと何がどのように異なるのか（進化してきたのか）を明らかにする。これまでにミズタマショウジョウバエで模様形成の鍵となる遺伝子が複数（上流のwinglessと、下流のyellowなど）明らかになっている。winglessとは脊椎動物のWnt-1のホモログであり、パターニングや細胞分化を制御する分泌性シグナル
伝達因子をコードする遺伝子である。yellowは昆虫のメラニン合成を担う遺伝子として知られている。網羅的アプローチと個別的なアプローチを組み合わせ、これら以外の模様形成に必要な遺伝子のネットワークを明らかにする。
引き続き、本年度はRNA-Seqにより水玉模様が形成される部位で高発現する遺伝子の同定に関する研究を進めた。具体的には、水玉エンハンサーをGFP遺伝子に連結してミズタマショウジョウバエに導入した系統に加え、wingless遺伝子を異所的に発現する系統を用いて、水玉になる部位で発現し、かつwingless遺伝子によって制御される遺伝子を検出した。これらを比較解析し、winglessに制御されており、かつ将来水玉が形成される部位で発現する遺伝子群を同定することができた。さらに、ゲノム編集による遺伝子機能の解析法の改良にも取り組んでいる。
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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
研究協力者の協力に助けられて順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
個々の実験の進捗には課題もあるが、全体としては順調に進んでいるので、より一層進展するよう努力する。
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