Study on genome network determining the left-right polarity of internal organs

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H02488
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44020:Developmental biology-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Matsuno Kenji 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (60318227)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 左右非対称性 / エンハンサー / 消化管 / 転写制御 / ショウジョウバエ

Outline of Final Research Achievements

As left-right asymmetry of the body is an essential element of animal development, elucidation of its mechanism is an important issue in embryology. The Principal Investigator had shown that a genomic region named Drosophila narigoma (nag), which does not contain protein-coding genes, is essential for determining the left-right polarity of the gastrointestinal tract in the anterior half of the embryo. Therefore, a study was conducted to identify the genomic network centered on the nag region. As a result, the nag region was successfully narrowed down to a 3.5 kb genomic region. In addition, candidate genes that are transcriptionally regulated by the nag region were identified. Furthermore, it was shown that the nag region has enhancer activity.

Free Research Field

発生生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ヒトの器官において、左右非対称性が正常に形成されることは、その正常機能に必要であることから、左右非対称性の形成機構の解明は基礎医学的に重要である。したがって、本研究の成果は、左右非対称性異常に起因するヒト疾患の病態の理解につながる可能性がある。
エンハンサーの作用機序には不明な点が多く、特に、その機能を生体内で解析することは難しい。nagエンハンサーは、個体レベルでの明瞭な機能を指標として選別されており、生体内でゲノムネットワークを解析する上でうってつけの実験系である。本研究においてnagエンハンサーの作用機序の一端を解明できたことで、生命科学の進展に貢献できた。