2020 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular backgrounds for the seawater adaptation in euryhaline medaka (Oryzias latipes).
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18K14740
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高木 亙 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (90755307)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | エピジェネティクス / 進化 / RNA-seq / ATAC-seq |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、多様な水圏環境に生息する真骨魚類の海水適応メカニズムについて、海水適応に必要な遺伝子群の発現と、それら遺伝子発現のエピジェネティックな制御機構を解明することである。先行研究で一世代のうちに海水を経験したメダカは、そうでない個体と比べて海水への適応能が向上することが明らかになっているが、その現象の背景にある分子機構は全くわかっていない。海水を経験した個体の遺伝子発現及びそれに伴うエピジェネティックな機構を理解するため、2019年度にはd-rR系統を用いて、海水移行飼育実験をおこなった。4週間海水中で飼育した海水群と淡水に戻して4週間後の海水経験群、それら2群と塩分濃度以外は同条件で飼育した淡水飼育対照群2群の合計4群を用意し、鰓組織を用いてRNA-seq、ATAC-seqライブラリを作製し、海水経験時に変化する遺伝子発現及びオープンクロマチン領域の同定を目的としたシーケンスを行った。海水移行に伴い、2945遺伝子の発現量が増加し、その多くがリン酸化および細胞内シグナル伝達に関連する遺伝子であった。同時に2214遺伝子で有意なピークの増加が確認された。RNA-seqのクラスター解析結果から、海水経験群、すなわち海水経験後に４週間淡水で馴致したグループの遺伝子発現プロファイルは、淡水で飼育し続けたグループと同じ傾向を示した。一方、ATAC-seqで有意に差がみられた上位1000のピークに対してクラスター解析をおこなったところ、海水経験群は他の3群と異なる性質を示した。これらの結果は、遺伝子発現には表れないクロマチン構造の変化が淡水へ戻した後も記憶される可能性を示唆しており、今回スクリーニングした標的遺伝子やゲノム領域について、ゲノム編集による配列操作や発現解析を進めることで、海水経験において有利に作用するゲノム調節領域を同定できる。
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Research Products
(3 results)
