2014 Fiscal Year Research-status Report
インドメダカSox3遺伝子における性決定機能獲得メカニズムの解明
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25840092
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
竹花 佑介 基礎生物学研究所, バイオリソース研究室, 助教 (60432093)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 性決定遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの研究から、ポジショナルクローニング法によってインドメダカの性決定遺伝子Sox3Yを同定した。そこで本研究では、本種のSox3が、既存の遺伝子系を流用することで性決定遺伝子として成立したのか（co-option仮説）、あるいは全く新奇に遺伝子ネットワークを構築することによって性決定機能を獲得したのか（de novo仮説）を解明することを目的としている。
メダカ、ハブスメダカ、ジャワメダカ、セレベスメダカについても、インドメダカと同様にSox3遺伝子をGFPに置換したBACクローンを作製し、メダカについては遺伝子導入を行って発現パターンを解析した。しかし、導入世代（G0）では、これまでに生殖巣でのGFP発現は観察されず、インドメダカでの生殖巣における発現パターンは新奇に獲得されたことが示唆された。また、TALENによってSox3ノックアウトメダカを作出したところ、ノックアウト個体はいずれも正常に発生し、初期性分化過程も正常であった。さらに、成熟したXX個体はすべてメスに、XY個体はすべてオスに分化したことから、Sox3は性分化に必要ないことが示された。
以上の結果から、インドメダカSox3Yが未分化生殖巣での発現を新奇に獲得することにより、新たな性決定遺伝子として進化したという「de novo仮説」が支持された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
インドメダカのSox3Yが全く新奇に遺伝子ネットワークを構築することによって性決定機能を獲得したという、「de novo仮説」を支持する実験結果が得られつつあり、今後の解析によって論文発表するために十分なデータが得られると期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はトランスジェニック系統の樹立と発現解析によって、メダカ属に共通のSox3発現パターンを明らかにする。また、ノックアウト個体の解析を進めて、論文発表に必要なデータを収集する。さらに、Sox3のターゲット遺伝子を明らかにすることで生殖巣におけるSox3の機能を解析する。以上の結果から、インドメダカにおけるSox3Yの進化過程を考察する。
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| Causes of Carryover |
次世代シークエンサーを利用したゲノムシークエンス使用料が当初の見込みより安価で済んだため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度に計画している実験に必要な試薬・消耗品、および学会等で成果発表するための旅費の一部として使用する。
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[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 ML, Kawakami K, Shin-I T, Kohara Y, Kuroki Y, Toyoda A, Fujiyama A, Hamaguchi S, Sakaizumi M, Naruse K
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 5
Pages: 4157
DOI
Peer Reviewed
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