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Hox遺伝子から探る棘皮動物の進化

研究課題

研究課題/領域番号 10J02510
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 進化生物学
研究機関金沢大学

研究代表者

土本 純  金沢大学, 自然科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード棘皮動物 / Hox遺伝子 / 直接発生 / ウニ
研究概要

棘皮動物は左右相称動物に含まれるにも関わらず、その成体は例外的に五放射相称である。棘皮動物のこの特異なボディープランへの進化を理解するうえで、重要になるのが体軸、特に前後軸である。左右相称動物の前後軸のパターン化はHox遺伝子群によって調節されており、Hox遺伝子群の染色体上での並びと前後軸にそった発現領域がおおよそ一致する。したがって、棘皮動物の発生過程におけるHox遺伝子の発現パターンから、前後軸を探ることは当然のアプローチである。これまでに申請者は直接発生型ウニ、ヨツアナカシパンを用いてWhole mount in situ hybridization法によって全発生過程におけるHox遺伝子群の発現パターンを明らかにしており、この結果は、棘皮動物の2つの主要な前後軸モデル、rays as axesとrays as appendages、の後者を支持した。しかしながら、ヨツアナカシパンの詳細な発生過程はこれまで観察されていなかったため、発現領域と構造を正確に対応できていなかった。そこで本年度は昨年度に続いてヨツアナカシパン幼生の各発生ステージでの内部構造を行った。その結果、ヨツアナカシパンは一般的な間接発生種とは全く異なる方法で体腔構造を形成することが明らかとなった。さらに、Hox遺伝子の発現部位と内部構造とを対応させた結果、4種のHox遺伝子は棘皮動物における新規構造の形成に関与していることが示唆されたとともに、やはりrays as appendagesを支持した。次に、Hox遺伝子の機能阻害実験をモルフォリノオリゴを用いて行った。しかし、特異的な表現型は観察できなかった。今後はヨツアナカシパンでの遺伝子の機能阻害方法を検討する必要があると考えている。

報告書

(2件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Unusual coelom formation in the direct-type developing sand dollar Peronela japonica2011

    • 著者名/発表者名
      Jun Tsuchimoto, Toshihiro Yamada, Masaaki Yamaguchi
    • 雑誌名

      Developmental Dsmamics

      巻: 240 号: 11 ページ: 2432-2439

    • DOI

      10.1002/dvdy.22751

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 棘皮動物における五放射相称体制の形成を主導するのは外胚葉と中胚葉のどちらか2011

    • 著者名/発表者名
      上本純、山口正晃
    • 学会等名
      日本動物学会第82回大会
    • 発表場所
      旭川市大雪クリスタルホール(北海道)
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 直接発生ヨツアナカシパンの発生2010

    • 著者名/発表者名
      土本純
    • 学会等名
      日本動物学会 第81回大会
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス(一般、口頭発表)
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Expression patterns of Hox genes in the sand dollar Peronella japonica2010

    • 著者名/発表者名
      山口正晃
    • 学会等名
      2^<nd> Joint Meeting of the SFBD and JSDB 2010
    • 発表場所
      パリ、パスツール研究所(招待講演)
    • 年月日
      2010-05-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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