大量DNAシーケンシングと生命システム比較解明への応用

• 研究課題/領域番号: 17020009
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 小原 雄治 国立遺伝学研究所, 所長 (70135292)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 751,600千円 (直接経費: 751,600千円); 2009年度: 151,200千円 (直接経費: 151,200千円); 2008年度: 150,100千円 (直接経費: 150,100千円); 2007年度: 150,000千円 (直接経費: 150,000千円); 2006年度: 150,100千円 (直接経費: 150,100千円); 2005年度: 150,200千円 (直接経費: 150,200千円)
• キーワード: 胚発生 / 母性遺伝子 / mRNA局在化 / UTR(非翻訳領域) / トランスクリプトーム / in situハイブリダイゼーション / 転写調節領域 / 多光子共焦点顕微鏡 / 線虫C.elegans / 遺伝子発現 / mRNA局在 / RNAi / モチーフ探索 / EST解析 / 全ゲノムショットガン / whole mount in situハイブリダイゼーション / 計算機モデル / whole genome shotgun sequencing

研究概要

線虫C.elegansのcDNA解析を徹底的に進めた。V-capping法により作成した発生時期ごとの完全長cDNAライブラリ約15万クローンのEST解析を行い、新たに4909のcDNA種を得た。whole mount in-situ hybridization法による発現解析を継続し、11,309種について発現画像を取得した。これらの結果はNEXTDBに統合し、WormBaseともリンクした。さらに次世代DNAシーケンサで全トランスクリプトーム解析を行い、NEXTDBに統合した。発現制御領域の体系的同定、発現制御ネットワークの解析では、腸系譜の時期特異的なモチーフの同定とシス因子の同定、温度感受神経AFDでの発現を制御する調節配列と制御遺伝子を同定した。翻訳制御・局在化のメカニズムの解明の研究では、pos-1 mRNA局在化のシス配列とトランス因子を同定した。mex-3 mRNA局在化でもシス配列を同定した。モデル化に向けた胚の細胞配置データ取得を進めた。近縁線虫D.cronutusのゲノム/cDNA解析をサンガー法と次世代シーケンサのハイブリッド法で進めた。

研究成果

• [雑誌論文] The Landscape of C. elegans 3'UTRs. (2010)
  • 著者名/発表者名: Mangone, M., Manoharan, A.P., Thierry-Mieg, D., Thierry-Mieg, J., Han, T., Mackowiak, S., Mis, E., Zegar, C., Gutwein, M.R., Khivansara, V., Attie, O., Chen, K., Salehi-Ashtiani, K., Vidal, M., Harkins, T.T., Bouffard, P., Suzuki, Y., Sugano, S., Kohara, Y., Rajewsky, N., Piano, F., Gunsalus, K.C., Kim, J.K.
  • 雑誌名: Science Published Online
• [雑誌論文] Protein phosphatase 2A cooperates with the autophagy-related kinase UNC-51 to regulate axon guidance in Caenorhabditis elegans. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ogura, K., Okada, T., Mitani, S., Gengyo-, o, K., Baillie, D.L., Kohara, Y., Goshima, Y.
  • 雑誌名: Development 137 ページ: 1657-1667
• [雑誌論文] Protein phosphatase 2A cooperates with the autophagy-related kinase UNC-51 to regulate axon guidance in Caenorhabditis elegans (2010)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Ogura
  • 雑誌名: Development 137 ページ: 1657-1667
  • 査読あり
• [雑誌論文] Latrophilin signalling links anterior-posterior tissue polarity and oriented cell divisions in the C (2009)
  • 著者名/発表者名: Langenhan, T., Promel, S., Mestek, L., Esmaeili, B., Waller-Evans, H., Hennig, C., Kohara, Y., Avery, L., Vakonakis, I., Schnabel, R.,, Russ, A.P.
  • 雑誌名: elegans embryo. Developmental Cell 17(4) ページ: 494-504
• [雑誌論文] C. elegans mig-6 encodes papilin isoforms that affect distinct aspects of DTC migration, and interacts genetically with mig-17 and collagen IV. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawano T, Zheng H, Merz DC, Kohara Y, Tamai KK, Nishiwaki K, Culotti JG.
  • 雑誌名: Development. 136 ページ: 1433-1442
• [雑誌論文] ELT-2 Is the Predominant Transcription Factor Controlling Differentiation and Function of the C. elegans Intestine, from Embryo to Adult. (2009)
  • 著者名/発表者名: J.D. McGhee; T. Fukushige; M.W. Krause; S.E. Minnema; B. Goszczynski; J. Gaudet; Y. Kohara; O. Bossinger; Y. Zhao; J. Khattra; M. Hirst; S.J. Jones; M.A. Marra; P. Ruzanov; A. Warner; R. Zapf; D.G. Moerman; J.M. Kalb
  • 雑誌名: Developmental Biology 327 ページ: 551-565
• [雑誌論文] Latrophilin signalling links anterior-posterior tissue polarity and oriented cell divisions in the C.elegans embryo (2009)
  • 著者名/発表者名: Tobias Langenhan
  • 雑誌名: Developmental Cell 17(4) ページ: 494-504
  • 査読あり
• [雑誌論文] ELT-2 Is the Predominant Transcription Factor Controlling Differentiation and Function of the C. elegans Intestine, from Embryo to Adult (2009)
  • 著者名/発表者名: James Douglas McGhee
  • 雑誌名: Developmental Biology 327 ページ: 551-565
  • 査読あり
• [雑誌論文] C. elegans mig-6 encodes papilin isoforms that affect distinct aspects of DTC migration, and interacts genetically with mig-17 and collagen IV (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawano T
  • 雑誌名: Development 136 ページ: 1433-1442
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of genes expressed in the hermaphrodite germ line of C. elegans using SAGE (2009)
  • 著者名/発表者名: Xin Wang
  • 雑誌名: BMC Genomics 10 ページ: 213-213
  • 査読あり
• [雑誌論文] The C. elegans CBFb homologue BRO-1 interacts with the Runx factor, RNT-1, to promote stem cell proliferation and self-renewal. (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Kagoshima, R. Nimmo, N. Saad, J. Tanaka, Y. Miwa, S. Mitani, Y. Kohara, A. Woollard
  • 雑誌名: Development 134 ページ: 3905-3915
• [雑誌論文] RUNX regulates stem cell proliferation and differentiation: Insights from studies of C. elegans. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H, Shigesada K, Kohara Y
  • 雑誌名: J Cell Biochem. 100(5) ページ: 1119-30
• [雑誌論文] The ELT-2 GATA-Factor and the Global Regulation of Transcription in the C. elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: J.D. McGhee, M.C. Sleumer; M. Bilenky; K. Wong; S.J. McKay; B. Goszczynski; H. Tian; N.D. Krich; J. Khattra; R.A. Holt; D.L. Baillie; Y. Kohara; M.A. Marra; S.J.M. Jones; D.G. Moerman; A.G. Robertson
  • 雑誌名: Intestine. Developmental Biology 302 ページ: 627-645
• [雑誌論文] The C. elegans CBFb homologue BRO-1 interacts with the Runx factor, RNT-1, to promote stem cell proliferation and self-renewal. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kagoshima
  • 雑誌名: Development 134 ページ: 3905-3915
  • 査読あり
• [雑誌論文] RUNX regulates stem cell proliferation and differentiation: Insights from studies of C. elegans. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H
  • 雑誌名: Journal of Cell Biochemistry Apr 1;100(5) ページ: 1119-30
  • 査読あり
• [雑誌論文] The ELT-2 GATA-Factor and the Global Regulation of Transcription in the C. elegans Intestine. (2007)
  • 著者名/発表者名: James Douglas McGhee
  • 雑誌名: Developmental Biology 302 ページ: 627-645
• [雑誌論文] RUNX regulates stem cell proliferation and differentiation : Insights from studies of C. elegans. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H
  • 雑誌名: J Cell Biochem. Apr1;10(5) ページ: 1119-1130
• [雑誌論文] nfi-1 affects behavior and life-span in C. elegans but is not essential for DNA replication or survival. (2005)
  • 著者名/発表者名: E. Lazakovitch, J. M Kalb, R. Matsumoto, K. Hirono, Y. Kohara, R.M. Gronostajski
  • 雑誌名: BMC Developmental Biology 5 ページ: 24-24
• [雑誌論文] The C. elegans RUNX transcription factor MAB-2/RNT-1 is required for asymmetrical cell division of the T blast cell. (2005)
  • 著者名/発表者名: H. Kagoshima, H. Sawa, S. Mitani, T.R. Burglin, K. Shigesada, Y. Kohara
  • 雑誌名: Developmental Biol 287 ページ: 262-273
• [雑誌論文] The C.elegans RUNX transcription factor MAB-2/RNT-1 is required for asymmetrical cell division of the T blast cell. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi KAGOSHIMA
  • 雑誌名: Developmental Biology 287 ページ: 262-273
• [雑誌論文] nfi-1 affects behavior and life-span in C.elegans but is not essential for DNA replication or survival. (2005)
  • 著者名/発表者名: Elena Lazakovitch
  • 雑誌名: BMC Developmental Biology 5 ページ: 24-24
• [雑誌論文] Identification of genes expressed in the hermaphrodite germ line of C. elegans using SAGE.
  • 著者名/発表者名: X. Wang, Y. Zhao, K. Wong, P. Ehlers, Y. Kohara, S.J. Jones, M.A. Mara, R.A. Holt, D.G. Moerman, D. Hansen
  • 雑誌名: BMC Genomics 2009 10 ページ: 213-213
• [学会発表] Systematic analyses of AFD-specific enhancers in C.elegans (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kagoshima
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] Computational and experimental studies on cis-regulatory modules in C.elegans embryogenesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Mori
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] Semi-automatic system for the creation of cell shape models in C.elegans embryogenesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Hiraki
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Studies on localization mechanisms of the maternal pos-1 mRNA in C.elegans embryos (2009)
  • 著者名/発表者名: Koki Noguchi
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] 線虫 Caenorhabditis elegans ミトコンドリア電子伝達系複合体IIフラビンタンパク質(Fp)サブユニットの変異による精子機能不全 (2009)
  • 著者名/発表者名: 網野比佐子
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Study on localization mechanisms of maternal mex-3 mRNA in C.elegans (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Konno
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] Beta-catenin HMP-2 is involved in Src pathway in endoderm induction (2009)
  • 著者名/発表者名: Eisuke Sumiyoshi
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] Study on localization mechanisms of maternal mex-3 mRNA in C.elegans (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Konno
  • 学会等名: 17th International C.elegans Meeting
  • 発表場所: UCLA, USA
  • 年月日: 2009-06-27
• [学会発表] Comparative genomic analysis of the nematodes in Antarctica (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kagoshima
  • 学会等名: 17th International C.elegans Meeting
  • 発表場所: UCLA, USA
  • 年月日: 2009-06-27
• [学会発表] Combination of cis-regulatory modules for temporal regulation of gene expression in C.elegans : Towards promoter design (2009)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Mori
  • 学会等名: 17th International C.elegans Meeting
  • 発表場所: UCLA, USA
  • 年月日: 2009-06-26
• [学会発表] Systematic analyses of AFD-specific enhancers in C.elegans (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kagoshima
  • 学会等名: 17th International C.elegans Meeting
  • 発表場所: UCLA, USA
  • 年月日: 2009-06-25
• [学会発表] Genome and transcriptome analysis by the next-generation sequencer (2009)
  • 著者名/発表者名: Tadasu Shin-i
  • 学会等名: 17th International C.elegans Meeting
  • 発表場所: UCLA, USA
  • 年月日: 2009-06-25
• [学会発表] Semi-automatic system for the creation of cell shape models in C.elegans embryogenesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Hiraki
  • 学会等名: 17th International C.elegans Meeting
  • 発表場所: UCLA, USA
  • 年月日: 2009-06-25
• [学会発表] WHOLE TRANSCRIPTOME ANALYSIS OF THE NEMATODEC. ELEGANS (2008)
  • 著者名/発表者名: Tadasu Shin-i
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Meeting "The Biology of Genomes"
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, NY, USA
• [学会発表] 線虫初期胚での腸系譜の時期特異的なシス・エレメントの予測と同定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森明弘
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] SRC-1に依存したbeta-カテニンHMP-2のカドヘリンHMR-1からの解離がTcfホモログPOP-1の核局在を阻害する事で内胚葉誘導に寄与する。 (2008)
  • 著者名/発表者名: 住吉英輔
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 線虫C.elegansの温度感受神経AFDでの発現を制御する調節配列の系統的解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鹿児島浩
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Studies on localization mechanisms of the maternal pos-1 mRNA in Caenorhabditis elegans embryos. (2007)
  • 著者名/発表者名: 野口 浩毅
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜・ヨコハマグランドインターコンチネンタルホテル
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] Beta-catenin HMP-2 is involved in Src pathway in gut induction (2007)
  • 著者名/発表者名: 住吉 英輔
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜・ヨコハマグランドインターコンチネンタルホテル
  • 年月日: 2007-12-11
• [学会発表] Studies on localization mechanisms of pos-1 mRNA in C. elegans embryos. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kouki Noguchi
  • 学会等名: 16th International C. elegans Meeting
  • 発表場所: UCLA, USA
  • 年月日: 2007-06-30
• [学会発表] Beta-catenin HMP-2 is involved in src pathway in endoderm induction (2007)
  • 著者名/発表者名: Eisuke Sumiyoshi
  • 学会等名: 16th International C. elegans Meeting
  • 発表場所: UCLA, USA
  • 年月日: 2007-06-29
• [学会発表] Semi-automatic sysem for the creation of cell shape models in C. elegans embryogenesis (2007)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Hiraki
  • 学会等名: 16th International C. elegans Meeting
  • 発表場所: UCLA, USA
  • 年月日: 2007-06-29
• [備考] NEXTDB
  • URL: http://nematode.lab.nig.ac.jp