2022 Fiscal Year Annual Research Report
卵生殖出現をボルボックス系列緑藻で解明する性分化機構の進化発生学
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20K06766
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
浜地 貴志 中央大学, 研究開発機構, 専任研究員 (10784556)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | クラミドモナス / ボルボックス / 有性生殖 / 性決定 / 転写因子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
われわれヒトを含む後生動物も、陸上で大きなバイオマスと多様性を有する陸上植物も、いずれも有性生殖過程において卵と精子を形成する卵生殖の生物である。したがって真核生物の卵と精子という「配偶子の性的二型」がどのような分子基盤をもって祖先的な同型配偶から出現したのかは、進化生物学的に重要な問題である。しかしながら、先に述べた後生動物も陸上植物も、その卵生殖の出現は非常に古く、直接の近縁な祖先型の同型配偶の生物は発見されていない。全真核生物の系統を見渡した時に、卵生殖出現の分子基盤を解明しうるモデル系統群は、3つの理由からボルボックス系列緑藻に限られると考えられる。第一に、ボルボックス系列緑藻では、同型配偶・単細胞のモデル生物として知られるクラミドモナス、同型配偶・多細胞性のゴニウム、また回転楕円体状の多細胞性群体を構成する栄養生殖形態に差がないものの有性生殖形態ははっきりと異なっている同型配偶のヤマギシエラと異型配偶のユードリナ、そして二千細胞以上の体細胞と十六個の生殖細胞からなる群体をとり、有性生殖過程においては雌性配偶子が運動性を完全に喪失した卵生殖をとるボルボックスに至るまで、栄養生殖・有性生殖の形態が多様な生物がおよそ二億年以内の比較的短期間に多様化して現存しており直接比較することが可能である。第二に、同型配偶モデル生物のクラミドモナスでは有性生殖、とりわけ性決定・性分化に関する重要遺伝子が複数同定されている。第三に、クラミドモナスやボルボックスをはじめとした祖先型から派生型までの各段階を示す生物の全ゲノム配列が公開されており利用可能である。
本研究においては、酵母ツーハイブリッド法においてクラミドモナスの性決定因子MIDと相互作用することが判明していた新規性分化制御因子VOLVOCINE SEX REGULATOR (VSR) 1の機能解析を進めた。
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