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3倍体プラナリアの生殖戦略:染色体セットの削減を伴う配偶子形成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 13J05247
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 遺伝・ゲノム動態
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

茅根 文子  慶應義塾大学, 理工学部, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,530千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード3倍体 / プラナリア / 有性生殖 / 配偶子形成 / 減数分裂 / 対合 / 染色体削減
研究実績の概要

本研究の目的は、有性生殖を行う3倍体リュウキュウナミウズムシにおいて正倍数体の配偶子(精子は1倍体のみ;卵は1倍体または2倍体)が形成される減数分裂機構を明らかにすることである。前年度の結果より、雄性生殖系列細胞は減数第一分裂に入る前に染色体を削減し2倍体となっているのに対し、雌性生殖系列細胞は少なくとも減数第一分裂前期まで3倍体性を維持していることが示唆された。本年度はこの特異な染色体挙動の分子機構の解明を目指し、姉妹染色分体の結合に関わるコヒーシン、及びクロマチン構造を変化させる因子の一つであり一部の動物では染色体削減に関わることが知られるヒストン修飾に着目した。
1. 減数分裂特異的コヒーシンサブユニットRec8ホモログの機能解析
RNAiを用いてRec8ホモログをノックダウンしたところ、生殖器官形成及び精子形成には影響は見られなかったが、卵母細胞では正常な二価染色体が観察されなくなり、代わりに断片化した染色体像が観察されるようになった。ただし、ノックダウン個体の卵母細胞でも減数分裂開始期における相同染色体の整列は観察された。したがって、Rec8ホモログは相同染色体間のペアリングには必須ではないが、少なくとも卵母細胞においては減数分裂時の染色体構造の維持に関与することが示唆された。
2. 減数第一分裂前期の卵母細胞におけるヒストン修飾の解析
卵母細胞における相同染色体の対合と削減に対するヒストン修飾の関与を明らかにするため、修飾ヒストン抗体を用いて免疫染色を行った。その結果、メチル化及びリン酸化についてはどの時期の細胞でも有意なシグナルを検出することはできなかった。一方、アセチル化レベルは減数分裂のステージに依って異なっており、減数分裂の進行に関わる可能性が示唆された。しかしながら染色体間で修飾の程度に差は見られず、染色体挙動への関与について確証を得ることはできなかった。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Triploid planarian reproduces truly bisexually with euploid gametes produced through a different meiotic system between sex2014

    • 著者名/発表者名
      Ayako Chinone, Hanae Nodono, Midori Matsumoto
    • 雑誌名

      Chromosoma

      巻: (印刷中) 号: 3 ページ: 265-272

    • DOI

      10.1007/s00412-013-0449-2

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] DrRad51 is required for chiasmata formation in meiosis in planarian Dugesia ryukyuensis2014

    • 著者名/発表者名
      Ayako Chinone, Midori Matsumoto
    • 雑誌名

      Molecular Reproduction and Development

      巻: (印刷中) 号: 5 ページ: 409-421

    • DOI

      10.1002/mrd.22308

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Sexual reproduction and meiosis in the triploid planarian Dugesia ryukyuensis2014

    • 著者名/発表者名
      Ayako Chinone, Midori Matsumoto
    • 学会等名
      1st Asian PlanNet Meeting
    • 発表場所
      香港(中華人民共和国)
    • 年月日
      2014-05-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 3倍体プラナリアの有性生殖2014

    • 著者名/発表者名
      茅根文子、松本緑
    • 学会等名
      新学術領域「動植物に共通するアロ認証機構の解明」第8回領域会議
    • 発表場所
      名古屋大学野依記念学術交流館(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-01-09
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Meiotic chromosome behavior in the triploid planarian : Function of rad51 homolog in gametogenesis.2013

    • 著者名/発表者名
      Ayako Chinone, Midori Matsumoto
    • 学会等名
      17th International Congress of Developmental Biology
    • 発表場所
      Cancún Convention Center (Cancún, Mexico)
    • 年月日
      2013-06-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Meiotic chromosome behavior in the triploid planarian (3倍体プラナリアの減数分裂における染色体挙動)2013

    • 著者名/発表者名
      茅根文子、松本緑
    • 学会等名
      第46回日本発生生物学会大会
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県松江市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 慶應義塾大学理工学部News Clips

    • URL

      http://www.keio.ac.jp/ja/press_release/2013/kr7a4300000czeci.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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