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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Evolutionary developmental analysis for the origin and migration of primordial germ cells

Research Project

Project/Area Number 25440108
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

日下部 りえ  国立研究開発法人理化学研究所, 倉谷形態進化研究室, 研究員 (70373298)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords生殖細胞 / 進化 / 遺伝子発現 / 脊椎動物 / ヤツメウナギ
Outline of Annual Research Achievements

本研究ではヤツメウナギを材料に、初期発生における未分化な前駆細胞の起源と挙動が、脊椎動物の進化過程でたどった道筋を明らかにすることを目的とする。円口類ヤツメウナギは、顎や対鰭などをもたず、祖先的な形質を保持した脊椎動物である。これまでに生殖細胞、骨格筋前駆細胞、神経堤細胞などに発現する遺伝子を単離し、発現パターンを解析してきた。平成28年度は北海道カワヤツメLethenteron japonicumの受精卵を用いて、Sox9相同遺伝子など生殖巣前駆細胞や神経堤細胞の発生に関わる遺伝子の発現パターンを詳細に観察した。また、変態期の幼生について組織切片標本を作成し、生殖巣などの形態の変遷を観察した。技術面では、CRISPR/Cas9実験系を用いた遺伝子ノックアウト胚の作成を試みた。ヤツメウナギは世代期間が5年以上と長く、複雑な生活環を持つため、遺伝子変異系統の樹立は実際上不可能である。そこで、ガイドRNAによる遺伝子破壊を起こしたF0胚での表現型解析が不可欠となる。ヤツメウナギ受精卵にガイドRNAとCas9酵素を顕微注入して培養し、発生後期において、ゲノムDNA抽出と組織学的解析を行った。破壊した遺伝子の近傍にプライマーを設計してPCRで増幅し、遺伝子断片の次世代シークエンス解析を行ったところ、非常に高い確率で特異的な欠失が見られた。これより、希少性が高く、人工的な環境での飼育維持が困難な動物種で、遺伝子機能の解析を行う足がかりが得られた。

  • Research Products

    (6 results)

All 2016

All Journal Article (1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] ヤツメウナギで解き明かす進化の謎2016

    • Author(s)
      日下部りえ
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 34 Pages: 3086-3090

  • [Presentation] Evolution and development of skeletal musculature in early vertebrates: with special reference to the head/trunk2016

    • Author(s)
      Rie Kusakabe and Shigeru Kuratani
    • Organizer
      International Symposium: Morphological Evolution of Vertebrates: The Joint meeting of The 22nd International Congress of Zoology amd the 87th meeting of Zoological Society of Japan
    • Place of Presentation
      沖縄科学技術大学院大学(沖縄県国頭郡恩納村)
    • Year and Date
      2016-11-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Molecular basis for divergence and elaboration of skeletal muscles2016

    • Author(s)
      Rie Kusakabe
    • Organizer
      第4回若手による骨格筋細胞研究会 The 4th Society of Skeletal Muscle Cells
    • Place of Presentation
      ウインクあいち(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2016-11-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development and evolution of mesodermal components of early vertebrates2016

    • Author(s)
      Rie Kusakabe and Shigeru Kuratani
    • Organizer
      Society for Developmental Biology 75th Annual Meeting-International Society of Differentiation 19th International Conference
    • Place of Presentation
      米国マサチューセッツ州ボストン
    • Year and Date
      2016-08-04
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Divergence and elaboration of skeletal musculature in early vertebrates2016

    • Author(s)
      Rie Kusakabe and Shigeru Kuratani
    • Organizer
      The 11th International Congress of Vertebrate Morphology
    • Place of Presentation
      米国ワシントンDC
    • Year and Date
      2016-07-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evolution and development of muscles in the head/trunk interface of vertebrates2016

    • Author(s)
      Rie Kusakabe and Shigeru Kuratani
    • Organizer
      Frontier of Myogenesis meeting: Molecular Mechanisms Modulating Skeletal Muscle Development and Homeostasis in Health and Disease
    • Place of Presentation
      米国カリフォルニア州アシロマー
    • Year and Date
      2016-06-08
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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