2019 Fiscal Year Research-status Report
A novel screening for isolating maternal-effect mutants that contributes to understanding mechanisms underlying the birth of animals
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19K22376
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
小谷 友也 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (70419852)
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2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | 母性因子 / 卵母細胞 / 受精卵 / 初期発生 / 母性効果変異体 / 遺伝子挿入変異 / トランスポゾン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
配偶子の卵子には初期発生に必要なほぼ全ての因子が準備されており、その形成は動物の誕生に極めて重要である。近年のゼブラフィッシュを用いた研究で、卵子は1万種類を超える転写産物を蓄えることが明らかとなった。本研究はこの卵子に蓄積される転写産物の働きを知るために、最適化された新規の母性効果変異体スクリーニング法を確立することを目的とする。本年度の研究によって、遺伝子トラップベクターを微量注入したゼブラフィッシュを196個体スクリーニングし、39種類の遺伝子挿入系統を単離した。さらに、9種類の遺伝子挿入部位を同定し、それぞれの挿入部位をゼブラフィッシュ・ゲノムにマップした。これらのうち、卵母細胞で強いGFP蛍光を示す系統について解析を続け、3系統において遺伝子挿入をホモ2倍体に持つ個体を同定した。その中の1系統であるh91A系統では、遺伝子トラップベクターは卵母細胞特異的に発現する遺伝子のイントロンに挿入され、上流の転写産物をトラップしていた。その遺伝子は、タンパク質コード領域を持たない long non-coding RNA の一つであり、ホモ2倍体メスの卵母細胞においてその転写産物量が減少していることを確認した。しかし、ゼブラフィッシュ・ゲノムには、ほぼ同じ配列を持つ同様の long non-coding RNA が存在しており、ホモ2倍体個体において転写産物を完全に阻害できない理由はこの重複した遺伝子にあると考えられる。さらに我々は、この系統以外において卵母細胞特異的に発現する遺伝子の同定に成功している。これら成果は、本研究の新規母性効果変異体のスクリーニング法が有効であることを示す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度は新規母性効果変異体スクリーニングの実施において、数百を超えるゼブラフィッシュ受精卵に遺伝子トラップベクターを微量注入し、190を超える個体について遺伝子トラップの有無をすでにスクリーニングした。その結果、ゲノムに遺伝子挿入を持つ39系統のゼブラフィッシュを単離することに成功し、その遺伝子挿入部位を数多く同定した。これら系統の中には卵母細胞でのみ蛍光タンパク質を発現するものもあり、本スクリーニングの有効性を示している。さらに、3系統において遺伝子挿入をホモに持つメスを作成、その個体においてトラップされた遺伝子の転写を阻害できることを示した。以上の理由により、上記の判断となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の研究によって、新規母性効果変異体スクリーニングの有効性を示すことに成功した。今後、引き続き遺伝子トラップ系統の単離を進めるとともに、現在までに単離した系統の遺伝子挿入部位の同定を進める。さらに、遺伝子挿入をホモ2倍体にもつ個体を作製し、卵形成と初期発生におけるそれら転写産物の機能を解析する。
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| Causes of Carryover |
（理由）
令和元年度において使用する試薬の一部に在庫が存在し、新たな購入に遅れがあったため。
（使用計画）
令和2年度の研究実施に必要な試薬を購入する。
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