| 研究課題/領域番号 |
20K06676
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分44020:発生生物学関連
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| 研究機関 | 大阪医科薬科大学 |
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研究代表者 |
小田 康子 (秋山康子) 大阪医科薬科大学, 医学部, 非常勤講師 (80426650)
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| 研究分担者 |
小田 広樹 株式会社生命誌研究館, その他部局等, 主任研究員 (50396222)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | パターン形成 / 体節形成 / ゲノム / クモ / シングルセル / トランスクリプトーム / オオヒメグモ / 単一細胞RNA-seq / 単一核RNA-seq / シングルセルRNA-seq / 発生 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
オオヒメグモの胚発生では体節のもととなる遺伝子発現の縞パターンが、体の領域により異なる３つの様式で形成される。本研究ではオオヒメグモ胚を用いてシングルセル・トランスクリプトーム解析を行い、多重染色による発現解析も利用して、縞パターン形成時のダイナミックな遺伝子発現を細胞レベルで再構築する。続いて、機能解析により遺伝子の制御関係を調査し、３様式のそれぞれではたらくネットワークを明らかにする。そして、ここから、全ての様式を実現する統合ネットワークを導き出す。
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| 研究成果の概要 |
本研究ではオオヒメグモ胚の実験系に単一細胞および単一核RNA-seq法を取り入れ、外胚葉の上皮細胞シート上に形成されるパターンを、ゲノムワイドに１細胞レベルで解析する方法を確立した。解離した細胞から得た情報のみで、前後軸に沿ったパターンが再構成できることが分かった。特に、単一核に由来するデータは精度が高く、複雑な縞パターンをも再現した。さらに、再構成されたパターンから数値データを取得し、ゲノムワイドにパターン形成を解析する系も構築した。今後の分子ネットワーク解析の土台となる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
前後軸に沿ったパターンを、画像情報を取り入れることなく、数値的に再構築できたことに意義がある。本研究ではこの再構築されたパターンを利用して、軸に沿った遺伝子発現をゲノムワイドに数値として取得する方法も確立した。この方法に経時サンプリングやRNAiを組み合わせることで時間変化や遺伝子相互作用の情報も取得できると考えられ、数理解析への適用も期待できる。パターン形成の領域や動物による違いの解明へと発展できる。
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