ヒラメ変態過程における左右非対称化の分子メカニズムの解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24780178
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 横井 勇人 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (40569729)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: ヒラメ / 変態 / 異体類 / 左右非対称化

Outline of Annual Research Achievements

ヒラメやカレイの仲間は異体類と呼ばれ、成魚では左右両眼が体の右または左側面にあるのが特徴的である。しかし胚期には一般的な魚と同様に左右対称な体制で発生し、変態期に片側の眼が反対側に移動し、左右非対称な色素胞分化を経て成体の体制となる。ヒラメやホシガレイなど水産上重要な魚種は種苗生産が行われているが、人工飼育下では眼の移動や色素胞分化に異常をきたす個体の出現が問題となっており、防除策を講じることが求められている。本研究では有眼側と無眼側で発現の異なる遺伝子を解析することにより、変態の分子基盤を解明することを目的とした。
当初は、ハイブリダイゼーションに基づくサブトラクション法により左右非対称な遺伝子を単離することを計画していたが、理化学研究所オミックスセンターの東北復興支援プロジェクトにより、次世代シーケンサーによるRNA seq解析を実施する機会を得た。この方法はサブトラクション法よりも網羅的であり、発現強度を数値化して評価することが可能である。次世代シーケンサーHiSeq2000により、100 bpペアエンド、４億２千万の配列情報を得ることができた。同復興支援プロジェクトによりサポートいただいたCLC Genomics Workbenchによりde novoアッセンブルを行って参照配列とし、左右のサンプルをマッピングして有眼側と無眼側で発現強度の異なる遺伝子をリストアップした。in situ hybridizationにより、変態期ヒラメの組織における発現を検定しているが、gchなどこれまでに色素胞分化への関与が指摘されていた遺伝子の他、機能未知の配列も単離されており、今度さらに詳細に解析することにより、異体類の変態に関与する遺伝子の全体像に迫れるのではないかと期待される。

Research Products

• [Journal Article] Establishment of oct4:gfp transgenic zebrafish line for monitoring cellular multipotency by GFP fluorescence. (2015)
  • Author(s): Kato H, Abe K, Yokota S, Matsuno R, Mikekado T, Yokoi H and Suzuki T.
  • Journal Title: In Vitro Cell Dev Biol Anim Volume: 51 Pages: 42-49
  • DOI: 10.1007/s11626-014-9805-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Exposure to oxidative by-products during metamorphosis affects pigmentation patterns in flounder, Paralichthys olivaceus. (2015)
  • Author(s): Washio Y, Fujinami Y, Shimizu D, Yokoi H and Suzuki T.
  • Journal Title: Aquaculture Volume: 435 Pages: 318-327
  • DOI: 10.1016/j.aquaculture.2014.10.015
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TALEN-mediated mutagenesis in zebrafish reveals a role of r-spondin2 in fin ray and vertebral development. (2014)
  • Author(s): Tatsumi, Y., Takeda, M., Matsuda, M., Suzuki, T. and Yokoi, H.
  • Journal Title: FEBS Lett Volume: 588 Pages: 4543-4550
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2014.10.015
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] No evidence for AID/MBD4-coupled DNA demethylation in zebrafish embryos. (2014)
  • Author(s): Shimoda, N., Hirose, K., Kaneto, R., Izawa, T., Yokoi, H., Hashimoto, N. and Kikuchi, Y
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 9 Pages: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0114816
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] TALEN 法による2種類の r-spondin 2 変異体ゼブラフィッシュの作製と表現型解析 (2015)
  • Author(s): 武田萌・辰見吉昭・松田勝・鈴木徹・横井勇人
  • Organizer: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学（東京都・港区）
  • Year and Date: 2015-03-27 – 2015-03-31
• [Presentation] ヒラメ仔魚の有眼側/無眼側の遺伝子発現プロファイリングで単離された色素胞関連遺伝子 (2015)
  • Author(s): 横井勇人・國政実里・烏暁明・酒井義文・鈴木徹
  • Organizer: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学（東京都・港区）
  • Year and Date: 2015-03-27 – 2015-03-31
• [Presentation] ヒラメ体色形成における dhfr遺伝子の色素前駆細胞マーカーとしての有用性の検討 (2015)
  • Author(s): 國政実里・烏暁明・横井勇人・鈴木徹
  • Organizer: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学（東京都・港区）
  • Year and Date: 2015-03-27 – 2015-03-31
• [Presentation] ヒラメ・カレイ類の変態後に起こる無眼側着色型黒化の発生過程と色素胞前駆細胞の分布 (2015)
  • Author(s): 鈴木徹・烏暁明・國政実里・横井勇人・宇治督・ 礒島俊実・田川正朋
  • Organizer: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学（東京都・港区）
  • Year and Date: 2015-03-27 – 2015-03-31
• [Presentation] 魚類におけるゲノム倍加と種特異的多様化 (2014)
  • Author(s): 横井勇人
  • Organizer: 第23回関西おさかな勉強会
  • Place of Presentation: 京都大学（京都府・京都市）
  • Year and Date: 2014-12-05
  • Invited
• [Presentation] ヒラメ視交叉上核での概日リズムの発生 (2014)
  • Author(s): 茂木淳・宇治督・横井勇人・鈴木徹
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] Expression profiling of flounder metamorphosis identifies genes involved in pigment cell differentiation. (2014)
  • Author(s): Yokoi H, Kunimasa M, Wu X, Washio Y, Sakai Y and Suzuki T
  • Organizer: 20th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
  • Place of Presentation: Keio University (Tokyo, Minatoku)
  • Year and Date: 2014-09-20 – 2014-09-21
• [Presentation] oct4-gfp Tgメダカ系統の作製と胚発生、鰭再生過程におけるGFP発現の特性解析 (2014)
  • Author(s): 松野林太・横田晋平・加藤寛之・横井勇人・鈴木徹
  • Organizer: 平成26年度日本水産学会秋季大会
  • Place of Presentation: 九州大学（福岡県・福岡市）
  • Year and Date: 2014-09-19 – 2014-09-22
• [Presentation] ヒラメ視交叉上核及び松果体での概日リズムの発生 (2014)
  • Author(s): 茂木淳・宇治督・横井勇人・鈴木徹
  • Organizer: 平成26年度日本水産学会秋季大会
  • Place of Presentation: 九州大学（福岡県・福岡市）
  • Year and Date: 2014-09-19 – 2014-09-22
• [Presentation] AIDとMBD4による脱メチル化はゼブラフィッシュ胚で起こるのか? (2014)
  • Author(s): 下田修義・廣瀬健太朗・井澤俊明・横井勇人・橋本有弘・菊池裕
  • Organizer: 日本遺伝学会第86回大会
  • Place of Presentation: 長浜バイオ大学（滋賀県・長浜市）
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [Presentation] ヒラメ視交叉上核での分子時計の初期発生 (2014)
  • Author(s): 茂木淳・宇治督・横井勇人・鈴木徹
  • Organizer: 日本動物学会 第85回大会
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] Transcriptome analysis identified genes enriched in ocular- or blind-side of flounder. (2014)
  • Author(s): Yokoi H, Wu X, Kunimasa M, Sakai Y and Suzuki T
  • Organizer: 11th International Conference on Zebrafish Development and Genetics
  • Place of Presentation: Madison, Wisconsin (USA)
  • Year and Date: 2014-06-24 – 2014-06-28
• [Presentation] Process of vertebral anomaly induced by retinoic acid. (2014)
  • Author(s): Wu X, Uji S, Yoko H and Suzuki T
  • Organizer: World Aquaculture Meeting
  • Place of Presentation: Adelaide (Australia)
  • Year and Date: 2014-06-07 – 2014-06-11
• [Presentation] Identification of ocular- or blind-side enriched genes in flounder metamorphosis. (2014)
  • Author(s): Yokoi H, Wu X, Sakai Y and Suzuki T
  • Organizer: 47th Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists (JSDB) cosponsored by the Asia-Pacific Developmental Biology Network (APDBN)
  • Place of Presentation: WINC Aichi (Aichi, Nagoya)
  • Year and Date: 2014-05-27 – 2014-05-30
• [Presentation] TALEN mediated knockout zebrafish reveals the critical function of r-spondin2 in the fin and vertebral skeletogenesis. (2014)
  • Author(s): Tatsumi Y, Yokoi H, Matsuda M and Suzuki T
  • Organizer: 47th Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists (JSDB) cosponsored by the Asia-Pacific Developmental Biology Network (APDBN)
  • Place of Presentation: WINC Aichi (Aichi, Nagoya)
  • Year and Date: 2014-05-27 – 2014-05-30
• [Presentation] Development of circadian rhythm in the suprachiasmatic nuclei in a marine fish, flounder (Paralichthys olivaceus) embryos. (2014)
  • Author(s): Mogi M, Uji S, Yokoi H and Suzuki T
  • Organizer: 47th Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists (JSDB) cosponsored by the Asia-Pacific Developmental Biology Network (APDBN)
  • Place of Presentation: WINC Aichi (Aichi, Nagoya)
  • Year and Date: 2014-05-27 – 2014-05-30
• [Presentation] ゼブラフィッシュ胚でAIDとMBD4がカップルした脱メチル化は起こるのか? (2014)
  • Author(s): 下田修義・廣瀬健太朗・井澤俊明・横井勇人・橋本有弘・菊池裕
  • Organizer: 第8回日本エピジェネティクス研究会
  • Place of Presentation: 伊藤国際学術研究センター（東京都・文京区）
  • Year and Date: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [Remarks] 東北大学研究者紹介
  • URL: http://db.tohoku.ac.jp/whois/detail/0b42e27653b7f35e08dfd12bc8aceb84.html