2023 Fiscal Year Annual Research Report
臓器の左右極性を決定するゲノムネットワークに関する研究
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21H02488
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
松野 健治 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (60318227)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 形態形成 / 左右非対称性 / ゲノム / エンハンサー / RNAシーケンス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
からだの左右非対称性は動物発生の必須要素であるため、その機構の解明は発生学の重要課題である。研究代表者は、ショウジョウバエを無脊椎動物のモデル系として用い、左右非対称性形成に必要な遺伝子を網羅的に探索した。この研究において、narigoma（nag）と命名したエンハンサー／サプレッサーが、前半部消化管の左右極性の決定に不可欠であることがわかった。そこで、nagエンハンサー／サプレッサーを中心とするゲノムネットワークを解析し、前半部消化管の左右極性決定におけるその役割を明らかにすることを目的として研究を実施し、以下の成果を得た。
(1) nagエンハンサーの活性の解析
nagがエンハンサーであるとすれば、その転写促進活性はレポーター遺伝子を用いて検出できるはずである。そこで、基本的プロモーターとGFPレポーター遺伝子の上流に、遺伝学的にnagエンハンサーを含むことがわかっている3.5kbpのゲノム断片を挿入したnagレポーター遺伝子を作出して、遺伝子導入した。その結果、このnag断片が、前腸に特異的なるエンハンサー活性を有することを示した。
(2) nagエンハンサーの標的遺伝子の同定
nagエンハンサーによる転写調整を受ける標的遺伝子（群）は、前半部消化管の左右極性決定の実行部隊として機能していると予測している。遺伝学的な解析の結果、nagエンハンサーの標的がbagpipe（bag）である可能性が示唆されえた。bagの強制発現により前半部消化管の逆位が誘発された。また、nagエンハンサーの標的遺伝子をmRNA-seq解析法を用いて探索し、nagホモ接合体において、野生型と比較して、発現量が二倍以上増減する遺伝子の同定に成功した。これらの遺伝子の欠失突然変異のホモ接合体胚において前半部消化管の左右非対称性の異常を調べ、前半部消化管の逆位を示すものを同定することに成功した。
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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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