2023 Fiscal Year Annual Research Report
Biological research foundation formation and neuroscience studies based on transposon-mediated gene trap methods
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21H02463
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| Research Institution | National Institute of Genetics |
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Principal Investigator |
川上 浩一 国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 教授 (70195048)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ゼブラフィッシュ / 遺伝子トラップ / トランスポゾン / 発生生物学 / 行動遺伝学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)遺伝子トラップゼブラフィッシュ系統の樹立
スプライスアクセプターの下流にIRES、Gal4FFを組み込んだ改良型遺伝子トラップコンストラクトをランダムにゲノムに挿入させ、トランスジェニックフィッシュ系統を新たに300系統樹立した。 トランスポゾン挿入部位を決定し、トランスポゾン挿入部位をゲノム上へマップした。得られた発現パターン情報、挿入部位のゲノム情報については、独自のデータベースに登録し閲覧・検索可能にした。これらのトランスジェニックフィッシュを基に国際共同研究を行い、①胚および仔魚期の運動神経のシングルセルRNAプロファイリングを行い、Prdm16とMecomという転写因子が、速い運動神経の分化にとって不可欠な決定因子であることを示した。②lakritz変異体を用いて、網膜からの全ての神経接続を欠損させ、網膜からの入力は視覚に関する脳領域の神経発生の速度に影響を与えるが、その結果生じるニューロンの発生や回路形成への影響は検出されないことを示した。③再生中の脊椎動物の運動神経の軸索が神経叢を伸長していく過程のリアルタイムイメージングに初めて成功し、再生中に神経叢で軸索の再分類を促進するというシュワン細胞の新しい役割を明らかにした。
(2)終脳の機能的神経回路の解明：
哺乳動物終脳の海馬に相当するゼブラフィッシュ終脳の機能解析のための痕跡恐怖条件付け学習および空間学習の行動アッセイシステムの開発に成功した。終脳の背側側方部の脳神経細胞にGal4を発現する系統とUAS下流に神経毒素遺伝子をもつトランスジェニックフィッシュをかけあわせた二重トランスジェニックフィッシュが、海馬機能のアッセイシステムにおいて行動異常を示すことを明らかにした。同定した神経細胞群についてRNA-seqによる発現プロファイル解析を行い、哺乳類の海馬の神経細胞群との相同性を明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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