生殖細胞解析のための遺伝子改変ミジンコの作製とモデル化

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24657022
• Research Institution: Okazaki Research Facilities, National Institutes of Natural Sciences
• Principal Investigator: 井口 泰泉 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (90128588)
• Keywords: ミジンコ / 逆遺伝学 / エコゲノミクス

Research Abstract

ミジンコ類（枝角目甲殻類）は世界中の淡水に生息し、扱い易いことから生態学の研究に用いられてきた。ミジンコは、他のモデル生物と比較してようやくゲノム研究の基盤が整備されてきたばかりである。我々はこれまでに、ミジンコ類の中で最大級であるオオミジンコの EST を約５万決定し、マイクロアレイを作製して化学物質などの環境要因に応答する遺伝子を網羅的に解析するエコ（トキシコ）ゲノミクスを行ってきた。また、次世代シークエンサーを利用した、トランスクリプトの網羅的な解析も開始している。さらに我々はミジンコ類で初めてオオミジンコ卵への二重鎖RNAの微量注入によるRNAiを確立したが、今後詳細に遺伝子機能解析を進めるには、導入遺伝子の発現を自在に制御することが必要であり、さらに永続的に遺伝子発現をコントロールできるようなトランスジェニックミジンコの作出が不可欠である。本研究では遺伝的な交配実験系の開発について解析を行った。オオミジンコは、自然環境条件により、単為生殖と有性生殖を使い分ける。光、温度、密度を調節することにより、一部のミジンコにおいてほぼ100%雄が出る条件を決定した。さらにマクロインジェクション法によるトランスジェニック動物個体の作出を試みた。現在のところ、インジェクション直後に一過的な遺伝子(EGFP)発現が認められたものの、次世代にトランスジーンが伝達されることは確認できていない。また、我々はTALENにより遺伝子破壊法を検討し、ライン化を試みている。これらは、今後遺伝子改変ミジンコ作出するための基礎的な知見として応用可能である。

Research Products

• [Journal Article] Development of a microinjection system for RNA interference in the water flea Daphnia pulex (2014)
  • Author(s): Hiruta C, Toyota K, Miyakawa H, Ogino Y, Miyagawa S, Tatarazako N, Shaw JR, Iguchi T
  • Journal Title: BMC Biotechnol Volume: 13 Pages: 96
  • DOI: 10.1186/1472-6750-13-96
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular impact of juvenile hormone agonists on neonatal Daphnia magna (2014)
  • Author(s): Toyota K, Kato Y, Miyakawa H, Yatsu R, Mizutani T, Ogino Y, Miyagawa S, Watanabe H, Nishide H, Uchiyama I, Tatarazako N, Iguchi T
  • Journal Title: J Appl Toxicol Volume: 34 Pages: 537-544
  • DOI: 10.1002/jat.2922
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Establishment of a short-term in vivo screening method for detecting chemicals having juvenile hormone activity using adult Daphnia magna (2014)
  • Author(s): R. Abe, H. Watanabe, M. Yamamuro, T. Iguchi and N. Tatarazako
  • Journal Title: J. Appl. Toxicol. Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1002/jat.2989
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular cloning of doublesex genes of four cladocera (water flea) species (2013)
  • Author(s): Toyota K, Kato Y, Sato M, Sugiura N, Miyagawa S, Miyakawa H, Watanabe H, Oda S, Ogino Y, Hiruta C, Mizutani T, Tatarazako N, Paland S, Jackson C, Colbourne JK, Iguchi T
  • Journal Title: BMC Genomics Volume: 14 Pages: 239
  • DOI: 10.1186/1471-2164-14-239
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A mutation in the Methoprene tolerant alters juvenile hormone response in insects and crustaceans (2013)
  • Author(s): H. Miyakawa, K. Toyota, I. Hirakawa, Y. Ogino, S. Miyagawa, S. Oda, N. Tatarazako, T. Miura, J.K. Colbourne and T. Iguchi
  • Journal Title: Nature Commun. Volume: 4 Pages: 1856
  • DOI: 10.1038/ncomms2868
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Cloning and their expression pattern of doublesex genes of cladocera (2014)
  • Author(s): Miyagawa, S., Toyota, K., Miyakawa, H., Hiruta, C., Kato, Y., Watanabe, H., Tatarazako, N., Paland, S., Jackson, C., Colbourne, J.K. and Iguchi, T.
  • Organizer: EMBO Conference; Daphnia Genomics Consortium 2014
  • Place of Presentation: バーミンガム大学(バーミンガム, イギリス)
  • Year and Date: 20140120-20140122
• [Presentation] Analysis of juvenile hormone as a sex-determining hormone in Daphnia pulex. EMBO Conference; Daphnia Genomics (2014)
  • Author(s): Toyota, K., Miyakawa, H., Hiruta, C., Sumiya, E., Ogino, Y., Miyagawa, S. and Iguchi, T
  • Organizer: EMBO Conference; Daphnia Genomics Consortium 2014
  • Place of Presentation: バーミンガム大学(バーミンガム, イギリス)
  • Year and Date: 20140120-20140122
• [Presentation] Approach to establishing tools for gene functional analysis and cryopreservation in Daphnia pulex. (2014)
  • Author(s): Hiruta, C., Toyota, K., Miyakawa, H., Miyagawa, S., Ogino, Y., Tatarazako, N., Shaw, J.R., Tanaka, D., and Iguchi, T.
  • Organizer: EMBO Conference; Daphnia Genomics Consortium 2014
  • Place of Presentation: バーミンガム大学(バーミンガム, イギリス)
  • Year and Date: 20140120-20140122
• [Presentation] bortive meiosis found in the oogenesis of parthenogenetic Daphnia pulex. Daphnia (2014)
  • Author(s): Hiruta, C., Tochinai, S. and Iguchi, T.
  • Organizer: EMBO Conference; Daphnia Genomics Consortium 2014
  • Place of Presentation: バーミンガム大学(バーミンガム, イギリス)
  • Year and Date: 20140120-20140122
• [Presentation] Ecdysteroids are involved in regulatory mechanismof a reproductive cycle in D. magna. (2014)
  • Author(s): Sumiya, E., Ogino, Y., Miyakawa, H., Hiruta, C., Toyota, K., Miyagawa, S. and Iguchi, T.
  • Organizer: EMBO Conference; Daphnia Genomics Consortium 2014
  • Place of Presentation: バーミンガム大学(バーミンガム, イギリス)
  • Year and Date: 20140120-20140122
• [Presentation] nalysis of juvenile hormone as a sex-determining hormone in Daphnia pulex (2014)
  • Author(s): Miyakawa, H., Toyota, K., Hirakawa, I, Ogino, Y., Miyagawa, S., Oda, S., Tatarazako, N., Miura, T., Colbourne JK., and Iguchi, T.
  • Organizer: EMBO Conference; Daphnia Genomics Consortium 2014
  • Place of Presentation: バーミンガム大学(バーミンガム, イギリス)
  • Year and Date: 20140120-20140122
• [Presentation] ミジンコにおける内分泌かく乱作用メカニズムの解析 (2013)
  • Author(s): 井口泰泉
  • Organizer: 環境ホルモン学会第16回研究発表会
  • Place of Presentation: 東京大学 （東京都文京区）
  • Year and Date: 20131212-20131213
  • Invited
• [Presentation] オミジンコ仔虫における幼若ホルモン応答遺伝子の網羅的解析 (2013)
  • Author(s): 豊田賢治、阿部良子、渡部春奈、岡智宏、宮川一志、宮川信一、荻野由紀子、鑪迫典久、井口泰泉
  • Organizer: 環境ホルモン学会第16回研究発表会
  • Place of Presentation: 東京大学 （東京都文京区）
  • Year and Date: 20131212-20131213
• [Presentation] Ecdysteroid in higher titer inhibits molting and reproduction cycle in Daphnia magna. (2013)
  • Author(s): Sumiya, E., Ogino, Y., Miyakawa, H., Hiruta, C., Toyota, K., Miyagawa, S. and Iguchi, T.
  • Organizer: 環境ホルモン学会第16回研究発表会
  • Place of Presentation: 東京大学 （東京都文京区）
  • Year and Date: 20131212-20131213
• [Presentation] ミジンコDaphnia pulexにおける6種類の幼若ホルモン様物質の暴露による幼若ホルモン応答遺伝子の網羅的探索. (2013)
  • Author(s): 宮川一志、井口泰泉
  • Organizer: 環境ホルモン学会第16回研究発表会
  • Place of Presentation: 東京大学 （東京都文京区）
  • Year and Date: 20131212-20131213
• [Presentation] ミジンコの性決定ホルモンとしての幼若ホルモンの新規機能の解明 (2013)
  • Author(s): 豊田賢治, 宮川一志, 蛭田千鶴江, 角谷絵里, 荻野由紀子, 宮川信一, 井口泰泉
  • Organizer: 第38回日本比較内分泌学会大会
  • Place of Presentation: 宮崎市民プラザ（宮崎県宮崎市）
  • Year and Date: 20131025-20131026
• [Presentation] オオミジンコ脱皮ホルモンによる脱皮と生殖周期の制御. (2013)
  • Author(s): 谷絵里、宮川一志、荻野由紀子、蛭田千鶴江、豊田賢治、宮川信一、井口泰泉
  • Organizer: 第84回日本動物学会
  • Place of Presentation: 岡山大学（岡山県岡山市）
  • Year and Date: 20130926-20130929
• [Presentation] Development of an RNA interference method using microinjection in the water flea Daphnia pulex, (2013)
  • Author(s): Hiruta, C., Toyota, K., Miyakawa, H. and Iguchi, T.
  • Organizer: 日本発生生物学会第46回大会
  • Place of Presentation: くにびきメッセ（島根県松江市）
  • Year and Date: 20130528-20130531
• [Remarks] Iguchi Lab.
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/%7Ebioenv1/index-j.html