2018 Fiscal Year Research-status Report
ショウジョウバエ生殖系列における遺伝子量補償の欠如による自律的な性決定機構の解明
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18K14739
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
太田 龍馬 筑波大学, 生存ダイナミクス研究センター, 研究員 (00647969)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 生殖系列 / 遺伝子量補償 / 性決定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ショウジョウバエ始原生殖細胞(PGC)においてオス(XY)とメス(XX)におけるX染色体上の遺伝子発現の性差を補正する遺伝子量補償が欠如しているという結果をもとに、生殖系列自律的な性決定機構を明らかにすることを目標とする。平成30年度は、まず、オスPGCへの遺伝子量補償の付与に必要な因子の同定(研究1)を行った。遺伝子量補償を担うMale-Specific Lethal複合体(MSL複合体)の構成因子である、msl1、msl2、msl3、roX2のうち、どの因子を強制発現した場合に、オスの始原生殖細胞(PGC)に遺伝子量補償を付与できるかを調べた。その結果、これら4因子の全てを強制発現した場合にのみ、オスPGCにおいて強いヒストンH4K16のアセチル化が観察されることがわかった。さらに、トランスクリプトーム解析を行い、これら4因子を強制発現したオスPGCにおいて、通常のオスPGCに比べ、X染色体遺伝子の発現が有意に上昇することが明らかになった。以上の結果は、msl1、msl2、msl3、roX2が、オスPGCへの遺伝子量補償の付与に必要であることを示している。次に、msl1、msl2、msl3、roX2を強制発現したオスPGCがメス化するか(研究2)を、PGCの移植実験により調べた。その結果、これら因子を強制発現したオスPGCをメス個体に移植すると、そのオスPGCが卵形成を行うという予備的な結果を得た。以上のことから、PGCにおける遺伝子量補償の欠如により生み出される、X染色体遺伝子の発現性差により、生殖系列の性が自律的に決まることが示唆される。
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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1の成果として、オスPGCへの遺伝子量補償の付与に必要な因子として、msl1、msl2、msl3、roX2を同定した。また、研究2については、まだ十分な観察数は得られていないものの、msl1、msl2、msl3、roX2を強制発現したオスPGCがメス化するという結果が得られており、本研究は、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究1について、msl1、msl2、msl3、roX2を強制発現したオスPGCは、通常のオスPGCに比べ、有意にX染色体上の遺伝子発現が上昇するものの、メスPGCと同程度のX染色体上の遺伝子の発現は観察されなかった。そこで、これら因子に加え、他のMSL複合体構成因子の強制発現も行う。研究2については、msl1、msl2、msl3、roX2を強制発現したオスPGCがメス化するかについて、十分な観察数を得るとともに、他のMSL複合体構成因子も強制発現した場合におけるオスPGCのメス化についても検証する。さらに、研究1において同定した、オスPGCにおける遺伝子量補償の付与に必要な因子の発現制御機構の解析(研究3)を開始する。
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| Causes of Carryover |
本年度は、日本動物学会札幌大会が地震の影響により中止(発表実績としては認定)になったことにより、旅費の未使用額が発生した。また、予定していた一部のショウジョウバエの購入を次年度に変更したため、その分の未使用額が発生した。本年度未使用額は次年度請求額を合わせて研究遂行のために消耗品、旅費等に使用する。
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