• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Mechanism of meiosis in triploid planarian- Different chromosome elimination between sex.

Research Project

Project/Area Number 18K06352
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 45010:Genetics-related
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

松本 緑  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (00211574)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords減数分裂 / 染色体分配 / プラナリア / 3倍体 / 中心体 / シナプトネマ複合体 / SYCP1 / 倍数性 / 性差 / 染色体削減
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、3倍体プラナリアの雌性減数分裂における染色体分配機構の解明を目的として、減数分裂関連遺伝子の探索とその発現部位解析を行なった。
減数分裂関連遺伝子の候補を、無性生殖個体、有性化開始後2ヶ月の個体、有性化開始後5ヶ月の個体の3つの状態のプラナリアについてmRNAを単離し、RNAseqを用いて探索した。無性生殖個体で発現がなく、完全有性化終了後、交尾を始める段階の個体の有性化開始後2ヶ月で発現が上昇し、交尾が収束する有性化開始後5ヶ月の個体で発現が減少する遺伝子を減数分裂関連遺伝子候補として探索した。得られた遺伝子については、RT-PCRにより有性化個体と無性個体の遺伝子発現量解析を行なった。さらに、得られた有性化個体特異的減数分裂関連遺伝子を用い、Whole mount in situ hybridization(WISH)による発現部位解析を行なった。
減数分裂関連遺伝子候補として、カゼインキナーゼ1α(DrCK1A)、tubulin α及びβ(DrTUBA1、DrTUBB)についてWISHを行なった結果、DrCK1Aは卵巣と精巣部位に、DrTUBA1、DrTUBBは精巣部位に発現が得られた。カゼインキナーゼ1αは、哺乳類等で染色体分配機構に関連することが知られており、中心体がないプラナリアにおいても減数分裂における特殊な染色体分配調節に関与する可能性が考えられる。
DrCK1Aは、雌性減数分裂の染色体分配を調節する可能性も考えられることから、Casein Kinase 1 alpha抗体による卵母細胞に対する免疫組織化学染色により、卵母細胞におけるDrCK1Aの局在と機能を理解することができる。また、及びDrCK1A(RNAi)により、この遺伝子と染色体分配機構との関連性を解明することが期待できる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

3倍体雌性生殖細胞の特殊な分裂装置と染色体の関係の観察については、4月から始める予定で準備をしてきた実験を、コロナ禍のため、途中中断することとなり、半年近くを無駄にすることとなった。その代わり、新しくRNAseqを用いた実験を計画し、ターゲットとなる遺伝子を単離することはできた。

Strategy for Future Research Activity

3倍体雌性生殖細胞の特殊な分裂装置と染色体の関係の観察については、今まで、共焦点顕微鏡での観察のみを行ってきたが、新しく、超解像顕微鏡を用いることにより、よりクリアな分裂像を観察することを目指す。現在、サンプルの作り方から調整を開始している。
昨年度、RNAseqにより得られた遺伝子(カゼインキナーゼα)についてその分裂装置との関連などを分裂細胞の免疫染色などを用いて調べていきたいと考えている。
さらに、2倍体系統を作成したので、2倍体と3倍体の有性化個体における遺伝子発現の差についても調べる予定である。

Report

(3 results)
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report

Research Products

(13 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Stowers Institute for Medical Research(米国)

    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Journal Article] Enzyme kinetics of dUTPase from the planarian Dugesia ryukyuensis2019

    • Author(s)
      Md. Shahanoor Alam, Hideaki Moriyama and Midori Matsumoto
    • Journal Title

      BMC Research Notes

      Volume: 12 Pages: 163-163

    • DOI

      10.1186/s13104-019-4191-6

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Comparison of Sexual Reproductive Behaviors in Two Species of Macrobiotidae (Tardigrada: Eutardigrada)2019

    • Author(s)
      Kenta Sugiura, Hiroki Minato, Atsushi C Suzuki, Kazuharu Arakawa, Takekazu Kunieda, Midori Matsumoto
    • Journal Title

      Zoological Science

      Volume: 36 Issue: 2 Pages: 120-120

    • DOI

      10.2108/zs180103

    • NAID

      210000187074

    • ISSN
      0289-0003
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 3倍体プラナリアの雌性減数分裂における染色体分配機構の解明2019

    • Author(s)
      鏑木百、松本緑
    • Organizer
      日本動物学会第90回大阪大会、1F1600、大阪、2019年9月、口頭発表
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 3倍体プラナリアの雌性減数分裂における染色体分配機構の解明2019

    • Author(s)
      鏑木百、松本緑
    • Organizer
      日本分子生物学会年会福岡大会 3P-0388 福岡 2019年12月 ポスター発表
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 3倍体プラナリアの雌性減数分裂における染色体分配機構の解明2019

    • Author(s)
      鏑木百、松本緑
    • Organizer
      日本分子生物学会年会福岡大会 3PW-20-3 福岡 2019年12月 シンポジウム発表
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 3倍体プラナリアの雌性減数分裂における染色体分配機構の解明2019

    • Author(s)
      鏑木百, 松本緑
    • Organizer
      日本動物学会 関東支部会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] The mechanism of female meiosis in triploid sexualized planarian2018

    • Author(s)
      Momo Kaburaki, Kazuki Nakanishi, Midori Matsumoto
    • Organizer
      2018 International Planarian Meeting, Wisconsin, USA,
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 3倍体プラナリアの雌性減数分裂における染色体削減機構の解明2018

    • Author(s)
      鏑木百, 中西一輝, 松本緑
    • Organizer
      日本動物学会 第89回 札幌大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] DrPiwi-2 differentiates neoblests into germ stem cells within the DrPiwi-1 complex2018

    • Author(s)
      Midori Matsumoto
    • Organizer
      2018 International Planarian Meeting, Wisconsin, USA,
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Tryptophan induces the proliferation of germ stem cells in planarians2018

    • Author(s)
      Midori Matsumoto
    • Organizer
      The 15th International Society for Tryptophan Research Conference, Hikone
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] Reproductive strategy: Adapt or go extinct!

    • URL

      https://research-highlights.keio.ac.jp/2019/09/a.html

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 世界初、3倍体生物が有性生殖を行うことを証明 同時にプラナリアの新奇な減数分裂システムの発見

    • URL

      https://www.keio.ac.jp/ja/press_release/2013/kr7a4300000czeci-att/140121_1.pdf

    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2021-12-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi