2019 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of the organ size and conservation of pattern formation by controlled by species-specific developmental clocks
Publicly Offered Research
| Project Area | Interplay of developmental clock and extracellular environment in brain formation |
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| Project/Area Number |
19H04781
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
笹井 紀明 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (80391960)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ニワトリ胚 / ウズラ胚 / キメラ胚 / 発生時間 / 器官サイズ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ニワトリ・ウズラの発生段階の脊髄神経組織をモデルにし、(I)初期神経発生段階のパターン形成と領域特異的な細胞増殖の関係と、(II)神経分化開始後の局面における細胞の増殖と分化のバランスを制御する機構を明らかにすることにより、種特異的な発生時計が器官サイズに対応し、なおかつ相似的に形成されるメカニズムを明らかにしようというものである。
2019年度は、ニワトリ胚、ウズラ胚の両方から、互いに対応する領域の神経前駆細胞を神経管から単離し、その発現遺伝子をmRNAシーケンス法による網羅的発現解析により両種で発現量が異なる遺伝子を同定した。その結果、細胞の増殖や分化に関与することが知られている複数の遺伝子の発現量が異なっていた。その中で、転写因子をコードする遺伝子に着目して、ニワトリ・ウズラ胚における強制発現、機能喪失実験を進めている。
これと平行し、ニワトリ・ウズラ胚で神経管のパターンが相似関係になるメカニズムについて解析を進めた。この目的で、神経管内の各領域における増殖効率を両種間で比較した。その結果、ニワトリ胚で神経分化が始まるまでは増殖効率に変化はなかったが、神経分化が開始した後のステージにおいて、前駆細胞の増殖効率がニワトリ胚で有意に高く、すべての領域で相似的に細胞数が増えていくことが明らかになった。この結果から、ニワトリ胚は時間をかけて大きくなり、ウズラ胚は早く、小さな器官が形成されることが示唆された。
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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
昨年度は予定通りにmRNAシーケンシング法によって網羅的発現解析を行い、サイズ変化を及ぼす遺伝子を同定することができた。現在、その中で実際に直接の機能を果たす遺伝子の同定と機能解析を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
サイズ変化をもたらす遺伝子の機能解析を進めるほか、その上流制御系を明らかにする。また、マウスをはじめとする、他の種においても機能が保存されているかを明らかにする。
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[Journal Article] Prominin-1 Modulates Rho/ROCK-Mediated Membrane Morphology and Calcium-Dependent Intracellular Chloride Flux.2019
Author(s)
Hori A, Nishide K, Yasukuni Y, Haga K, Kakuta W, Ishikawa Y, Hayes MJ, Ohnuma SI, Kiyonari H, Kimura K, Kondo T, Sasai N.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 9
Pages: 15911
DOI
Peer Reviewed
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