生殖細胞が消失する突然変異メダカの組織学的解析とその原因遺伝子同定

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24570066
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: 松田 勝 宇都宮大学, バイオサイエンス教育研究センター, 教授 (20414013)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 生殖細胞 / 性分化 / メダカ

Outline of Annual Research Achievements

生殖細胞は、精子もしくは卵に分化する細胞で、唯一次世代にDNAを受け継ぐ細胞である。一方で、生殖細胞は、生殖腺の体細胞と綿密に連携して、未分化生殖腺が精巣もしくは卵巣へと発生する過程においても重要な働きをしていることが明らかとなってきている。本研究では、発生過程で生殖細胞の消失する変異体の表現型(いつからどのように生殖細胞が消失するのか)を解析すると共に、ポジショナルクローニング法による原因遺伝子の単離・同定を試みている。この変異体の生殖細胞消失機構を明らかにすることで、「生殖細胞の維持機構」の一端を解明できることを期待している。
昨年度、組換え個体が得られなかったため、当該年度は遺伝的背景を替えて交配を試みたところ、多くの組換え個体を得ることができた。975個体の子孫の遺伝子型を調べた結果、原因遺伝子の責任領域を約87kbpまで絞り込むことができた。また、孵化後２週間の生殖腺において生殖細胞の消失する表現型が出ていることが明らかとなった。また、原因遺伝子近傍のDmrt1遺伝子に変異が入っており、このホモ接合の遺伝的雄(XY)個体は精巣が形成できずに卵巣を形成することから、精巣での表現型は明らかでなかったが、本年度得られた組換え個体の次世代の解析から、未分化生殖腺が精巣に分化した場合でも生殖細胞が消失することが明らかとなった。一方、XX個体の生殖腺は生殖細胞が消失しているものの、卵巣腔の形成は行われることが明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] Developmental and morphological studies in Japanese medaka with ultra-high resolution optical coherence tomography (2015)
  • Author(s): Gladys, F.M., Matsuda, M., Lim, Y., Jackin, B.J., Imai, T., Otani, Y., Yatagai, T., Cense, B.
  • Journal Title: Biomedical Optics Express Volume: 6 Pages: 297-308
  • DOI: 10.1364/BOE.6.000297
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Spontaneous germline excision of Tol1, a DNA-based transposable element naturally occurring in the medaka fish genome (2014)
  • Author(s): Watanabe, K., Koga, H., Nakamura, K., Fujita, A., Hattori, A., Matsuda, M., Koga, A.
  • Journal Title: Genome Volume: 57 Pages: 193-199
  • DOI: 10.1139/gen-2014-0011
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TALEN-mediated mutagenesis in zebrafish reveals a role for r-spondin 2 in fin ray and vertebral development (2014)
  • Author(s): Tatsumi, Y., Takeda, M., Matsuda, M., Suzuki, T., Yokoi, H.
  • Journal Title: FEBS Lett Volume: 558 Pages: 4543-4550
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2014.10.015
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Co-option of Sox3 as the male-determining factor on the Y chromosome in the fish Oryzias dancena (2014)
  • Author(s): Takehana, Y., Matsuda, M., Myosho, T., Suster, M.L., Kawakami, K., Shin, I.T., Kohara, Y., Kuroki, Y., Toyoda, A., Fujiyama, A., Hamaguchi, S., Sakaizumi, M., Naruse, K.
  • Journal Title: Nature communications Volume: 5 Pages: 4157
  • DOI: 10.1038/ncomms5157
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Evolution of the sex-determining gene in fish (2014)
  • Author(s): Matsuda, M.
  • Organizer: Internatinal Conference on Frontiers in Comparative Endocrinology and Nueobiology 2014
  • Place of Presentation: Hyderabad, India
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-28
  • Invited
• [Presentation] XX メダカの性転換誘導に おける性決定関連遺伝子 Gsdf の役割 (2014)
  • Author(s): 佐藤忠, 今井拓人, 松田勝, 酒泉満, 濱口哲
  • Organizer: 日本動物学会第85回大会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] The involvement of Gsdf in sex determination of the medaka, Oryzias latipes (2014)
  • Author(s): Imai, T., Saino, K., Matsuda, M.
  • Organizer: 2nd Strategical Meeting for Medaka Research
  • Place of Presentation: Seville, Spain
  • Year and Date: 2014-04-10 – 2014-04-12
• [Remarks] 宇都宮大学バイオサイエンス教育研究センター教員HP
  • URL: http://c-bio.mine.utsunomiya-u.ac.jp/lab/matsuda.html