2021 Fiscal Year Research-status Report
Lineage dynamics and heterogeneity of primordial germ cells producing primordial follicles
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21K15111
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
池田 達郎 基礎生物学研究所, 生殖細胞研究部門, 特別研究員 (60803963)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | マウス / 始原生殖細胞 / 原始卵胞 / 細胞系譜 / クローン / バーコード / 卵母細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では雌マウスに生じた始原生殖細胞（PGCs）を多様なDNA配列（バーコード）で標識して、個々のPGCに由来する子孫細胞（PGCクローン）が作り出す原始卵胞ストックの数と質の不均一性を解析する。
2021年度は特に原始卵胞ストックの数の不均一性に注目し、まずは誘導直後の初期のPGCsにバーコードを導入したのち、胎仔から原始卵胞が作られた新生仔までの複数の発生段階で複数個体から卵巣を取得し、生殖細胞に含まれるバーコードをSequelロングリードシーケンサーで測定した。その結果、次の2つのことが示唆された。（1）胎仔から新生仔にかけてバーコード種類数の大きな減少は観察されず、この期間に生殖細胞数が1/3程度まで減少するにもかかわらずPGCクローンの多様性は維持される。（2）PGCクローンの細胞数の不均一性は胎仔期に形成され、その後、生殖細胞数の減少を経た新生仔に至るまで維持される。
では、初期PGCsに由来する各クローンの中では削減が起こっていないのか？この可能性を検証するため、PGCsが移動して卵巣に至った発生中期のPGCsにバーコードを導入し、同様に胎仔から新生仔に至る複数の発生段階で卵巣に含まれるバーコードをSequelシーケンスした。年度末にシーケンス結果が得られたため、今後のデータ解析結果が期待される。
また、2022年度の解析に用いる新規バーコードマウスのバッククロス、ホモ化、繁殖をおこないながら、バーコードの導入および細胞FACSソートの条件検討を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
胎仔から新生仔に至る雌生殖系列のクローン動態について、大筋を理解するためのデータを予定通り取得できたため。
また、2022年度におこなう予定のPGCクローンと原始卵胞の質の関係解析に用いる新規バーコードマウスでの実験検討も問題なく進んでいるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度末に取得した発生中期のPGCsにバーコードを導入した際のバーコード分布の継時変化データを解析し、PGCクローンの削減や不均一な拡大が生じているかを検証する。また、個体数が足りていない条件については同様にサンプリング、シーケンスをおこない統計的に有意な変化があるかないかを評価する。
並行して、新生仔に作られた原始卵胞の質と由来するPGCクローンの関係を解析する。PGCsにバーコードを導入し、新生仔の個々の卵母細胞の遺伝子発現とバーコードを同時測定することにより、PGCクローンとそこから生じた卵母細胞の性質の関係を評価し、クローンサイズ（個々のPGCクローンに由来する原始卵胞数）と関係する遺伝子発現特性を探索する。
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| Causes of Carryover |
2021年度は参加した研究集会がすべてリモートだったため、予定していた旅費を使用しなかった。また、研究所のロングリードシーケンサーの刷新により、費用あたりの取得データ量が数倍に上昇し、当初予定していた試薬・シーケンス費用よりも少ない費用で十分なデータを得ることができた。そのため、使用額の節約につながった。
2022年度には共同研究打ち合わせのため海外渡航予定である。また、高価な試薬を用いたシングルセルRNA-seq実験をおこなう予定である。そのため、これらの用途に2021年度の残額と2022年度の請求額を合わせて使用する予定である。
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