2011 Fiscal Year Annual Research Report
昆虫(コオロギ)を用いた脚切断による再生芽形成メカニズムの解明
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22370080
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
野地 澄晴 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (40156211)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大内 淑代 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (00253229)
三戸 太郎 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 助教 (80322254)
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| Keywords | 脚再生 / Jak / Stat / ヒートショック / シスエレメント / 発現解析 |
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| Research Abstract |
1)再生芽を構成する細胞の系譜の解明:(1)GFPトランスジェニックコオロギの作製piggyBacトランスポゼーズを用いて、トランスジェニックコオロギの作製を行った。特に、組織特異的にGFPを発現させる系の開発をGa14-UASシステムなどを用いて行ったが、結果的に成功しなかった。さらに、ヒートショックプロモーターを用いた系の作製も試みたが、トランジェントなアッセイではヒートショックがかかるが、トランスジェニックラインでは恒常的に発現するラインしか得ることができなかった。その原因については、シスエレメントの長さが関係しているかもしれないので、さらにシズエレメントを広げて試みる予定である。
(2)移植実験:コオロギの幼虫の脚を切断すると、約20日でほぼ完全に再生する。再生芽は切断後5日までに形成され、切断後10日目までには先端から切断面までの微小な構造ができる。GFPを発現するトランスジェニックコオロギの脚を、GFPを発現しないコオロギの脚を移植した。神経細胞と予想される細胞が、ホストの脚からドナーの脚へ移動することがわかった。この細胞についてさらに詳細に研究する予定である。
2)再生芽を誘導する遺伝子群の同定:(1)脚再生過程で発現する遺伝子のESTデータベース作成脚切断前、切断直後の傷修復期、再生芽形成期のcDNAのESTデータを、次世代シークエンサーを用いて集め、ショウジョウバエのデータなどを参考に再生関連遺伝子のデータベースを作成した。(2)再生芽形成初期の組織における遺伝子発現パターンの網羅的解析の結果、Jak/Stat系の遺伝子発現が活性化されていることがわかった。そこで、再生依存性のRNAiを用いて、その機能を解析した。その結果、Jak/Stat系が再生の初期に必要で、ノックダウンにより正常に再生しないことがわかった。今後さらに機能を調べる予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
転写調節できるトランスジェニックコオロギの作製を試みてきたが、Ga14-UAS,ヒートショックプロモーターを利用する方法のいずれも、期待された成果が得られなかった。そのため、やや遅れていると判断した。この方法の開発以外は、遺伝子発現の解析、RNA干渉法などを用いた研究は順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
シスエレメントを単離して、組織特異的な発現を制御する方法については、引き続き検討するが、それ以外の方法として、TALEN法による、相同組換えを利用したノックイン法についてさらに検討を行うことにした。この方法により、再生初期に発現する遺伝子の中にGFPなどをノックインできれば、再生に関与する細胞の系譜を追跡することも可能であると考えている。また、Jak/Stat系のシグナルの再生における役割りを解明してゆきたい。さらに、再生芽の形成を制御する因子を探すために、より再生初期に変動する遺伝子に着目して、rdRNAi法により、遺伝子の機能を解析する予定である。
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