2010 Fiscal Year Annual Research Report
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20247031
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
佐藤 矩行 独立行政法人沖縄科学技術研究基盤整備機構, マリンゲノミックスユニット, 代表研究者 (30025481)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高村 克美 福山大学, 生命工学部, 准教授 (30206883)
笹倉 靖徳 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 講師 (10400649)
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| Keywords | 中枢神経系 / 感覚砲(脳) / 神経細胞 / 上衣細胞 / ホヤ / トランスジェニック系統 / 神経ペプチド / 脳の領域化 |
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| Research Abstract |
本研究の目的はホヤ胚中枢神経系の発生に関わる全遺伝子ネットワークの解明を目指すものである。ホヤの発生にともなって約2600個の細胞からなるオタマジャクシ幼生が形成されるが、この幼生は脊索や背側中枢神経系をもち、脊椎動物を含む脊索動物の基本的体制を表している。その中で中枢神経系を構成する細胞数はわずか350程度で、感覚胞(脳)は約285、尾部神経索は約65(これはすべていわゆる上衣細胞である)の細胞から成る。またいわゆるニューロンの数は約100個とされ、感覚胞に約60個、運動神経節に5対10個の運動ニューロンを含む約20個、それ以外の領域に約20個存在するとされている。
本年度はまず、感覚胞だけでGFPを発現するトランスジェニックラインを利用して、感覚胞のみを単離し、マイクロアレイ解析によって、感覚胞で特異的または優位に発現する565個の遺伝子の同定に成功した。これらの遺伝子の中には新規の神経ペプチドをコードするものも含まれていた。またこれらの遺伝子の空間的発現パータンの解析から、感覚胞には少なくとも数個の領域が存在することが明らかになった。次に、さまざまなトランスジェニックラインを駆使して、ホヤの変態の際に、幼生の中枢神経系の細胞がどの程度成体の中枢神経系に受け継がれていくのかを検討した。その結果、これまでの定説とは完全に異なり、幼生の感覚胞の細胞、特に上衣細胞が成体の中枢神経系の形成大きく寄与していること、さらには幼生の上衣細胞が成体の神経細胞になりうることが分かった。この研究結果は、脊椎動物の中枢神経系における神経細胞と非神経細胞(グリア細胞)の分化の可塑性に新たな疑問を投げかけたものとして注目されている。
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