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Elucidation of the molecular mechanisms regulating self-fertilization in Paramecium

Research Project

Project/Area Number 22K20641
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0701:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
Research InstitutionNational Institute for Basic Biology

Principal Investigator

Kawaguchi Takayuki  基礎生物学研究所, クロマチン制御研究部門, 助教 (40947727)

Project Period (FY) 2022-08-31 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsゾウリムシ / DNAメチル化 / オートガミー
Outline of Research at the Start

多様な生殖様式は種の維持だけでなく進化にも寄与してきた。したがって、その分子基盤を明らかにすることは、生物学において極めて重要な研究課題の一つである。単細胞真核生物のゾウリムシ(Paramecium tetraurelia)は、単一細胞から子孫を生み出すオートガミーと呼ばれる特殊な生殖様式を有する。しかし、このオートガミーを制御する分子機構の理解は乏しい。申請者は予備的な実験から、DNAのアデニンメチル化修飾(6mA)が、オートガミーの開始に重要であることを見出した。そこで本研究では、6mAによって制御される遺伝子を同定し、詳細に解析することで、オートガミーを制御する分子機構の解明を目指す。

Outline of Final Research Achievements

The unicellular eukaryote Paramecium tetraurelia produces progeny by self-fertilization (autogamy) in unpaired single cell, in addition to by sexual reproduction in paired cells. However, the molecular mechanisms regulating autogamy are poorly understood. In our preliminary experiment, we found that DNA adenine methylation (6mA) is required for the process of autogamy. In this study, we found genes that are regulated by 6mA, and these genes play important roles in the initiation of autogamy in Paramecium.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生物の多様な生殖様式は種の維持だけでなく進化にも寄与してきた。したがって、多様な生殖様式の獲得機構やその分子基盤を明らかにすることは、生物学において極めて重要な研究課題の一つである。本研究成果は、長年不明であったオートガミーの開始機構を明らかにすることに成功しただけでなく、真核生物における減数分裂の開始を制御する普遍的な分子機構を理解する上で重要な発見である。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] ゾウリムシの自家生殖の開始にDNAアデニンメチル化修飾は重要な役割を果たす2023

    • Author(s)
      川口 隆之、中山 潤一、Sandra Duharcourt
    • Organizer
      第16回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ゾウリムシの自家生殖の開始にDNAアデニンメチル化修飾は重要な役割を果たす2023

    • Author(s)
      川口 隆之、 Sandra Duharcourt、 中山 潤一
    • Organizer
      第56回日本原生生物学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] DNA adenine methylation is required for self-fertilization in Paramecium tetraurelia2023

    • Author(s)
      川口 隆之
    • Organizer
      BCC11
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] DNAアデニンメチル化修飾はゾウリムシの有性生殖の開始に重要な役割を果たす2022

    • Author(s)
      川口 隆之、Alexis HARDAY、Amandine TOUZEAU、Sandra DUHARCOURT、中山 潤一
    • Organizer
      第40回染色体ワークショップ・第21回核ダイナミクス研究会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-09-01   Modified: 2025-01-30  

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