2022 Fiscal Year Annual Research Report
らせん卵割型発生における割球運命の保存性をもたらす発生システムの解明
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20K15849
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
守野 孔明 筑波大学, 生命環境系, 助教 (20763733)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | らせん卵割型発生 / 発生拘束 / 軟体動物 / 転写因子 / 遺伝子制御ネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、らせん卵割動物における割球運命の強固な保存をもたらすGRNの同定と、成立の進化的経緯の解明を目指し、軟体動物・環形動物・扁形動物などを用いて割球運命特異化機構の解明と比較を行ってきた。本年度の主な成果は以下の通りである。
(1) 環形動物ヤッコカンザシと軟体動物クサイロアオガイで卵割期に共通して発現する転写因子として系統特異的転写因子TALE2及びLopxの発現パターン及び機能の解析を進めた。冠輪動物特異的転写因子TALE2に関しては、前年度に引き続きクサイロアオガイで機能解析を行い、前年度までに不明瞭であった機能阻害時の割球ごとの運命変化を、追加のマーカー遺伝子の解析により明瞭化し、TALE2が動物-植物極軸に沿った割球ごとの運命特異化に必須であることを示した。この成果は現在投稿準備中である。並行して、Lopx遺伝子に着目し発現解析を行った。この遺伝子はらせん卵割動物特異的な転写因子であり、クサイロアオガイにおいては背腹軸形成のオーガナイザーとなる3D割球で発現することが事前研究で明らかになっていた。発現パターン、ひいては機能の保存性を検証するため、軟体動物ヒザラガイの一種、及びヤッコカンザシで発現パターンを検証したが、予想に反して3D割球特異的な発現はどちらの種でもみられなかった。
(2) クサイロアオガイと扁形動物オオツノヒラムシで共通して発現する転写因子として、SPILE遺伝子群の１つであり母性的な発現を示すSPILE-Eに着目し、その機能をクサイロアオガイで検証した。機能阻害の結果、SPILE-Eは他のSPILE遺伝子群を含む複数の転写因子の特定の割球におけるzygoticな発現の開始に必要であることが明らかになった。現在成果を投稿中である。一方で、この遺伝子のオーソログは、ヤッコカンザシでは確認されておらず、両種間での割球特異化機構の多様化が暗示された。
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