| 研究課題/領域番号 |
21K14919
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分40040:水圏生命科学関連
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| 研究機関 | 九州大学 (2023)
国立研究開発法人理化学研究所 (2021-2022) |
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研究代表者 |
三品 達平 九州大学, 農学研究院, 助教 (40830162)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | フナ / クローン繁殖 / 遺伝基盤 / 減数分裂 / 受精卵 / 染色体分配 / 遺伝子操作 / 前核形成 / 卵母細胞 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
クローン繁殖をする生物の作出は、同一の遺伝背景を持つ生物の迅速な確立や、雑種強勢により生じた有用形質の固定を可能にし、生命科学や農林水産分野での応用が期待される。本研究では、クローン繁殖の責任候補遺伝子が絞り込まれているコイ科フナ属魚類をモデルとして、減数分裂における染色体分配の制御機構および、受精後の核構造の制御機構の理解、その応用によるクローン繁殖動物の作出を目指す。そのために、まず、同定した責任遺伝子および変異が減数分裂過程および受精後の核構造制御で果たす機能を解明する。さらに、同定した変異を人為的にゼブラフィッシュに導入することで、クローン繁殖する系統を作出する。
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| 研究成果の概要 |
自然界でクローン繁殖をすることが知られるフナ属魚類をモデルとして、「クローン繁殖の安定性」と「クローン繁殖の分子基盤」を、詳細な細胞学的な観察と集団ゲノム解析、遺伝子操作実験を統合するアプローチで解析した。細胞学的な観察からは、クローン繁殖がきわめて安定した一貫性のある形質であることを示唆するデータを得た。そのような形質の原因となる分子基盤を集団ゲノム解析・遺伝子発現解析から絞り込み候補遺伝子を得た。また、これら候補遺伝子について、ゼブラフィッシュを用いて遺伝子編集によるノックアウト、卵母細胞での人為的な遺伝子発現実験を実施し解析したところ、クローン繁殖の表現型を部分的に再現できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
クローン繁殖をする生物の作出は、生命科学や農林水産分野に革新をもたらすと期待される。このクローン繁殖化を動物で実現するには「減数分裂と受精の機構を解明し、適切に遺伝子改変すること」が重要であるが、こうした試みは動物では皆無であった。本研究では、フナ類のゲノム解析等から特定したクローン繁殖の原因候補遺伝子によって、部分的にクローン繁殖の形質を他の魚で再現できた。こうした遺伝子を適切に制御することにより、クローン繁殖動物の作出に加え、ヒトの染色体異常による疾患や不妊に対する基礎医学へと応用できる可能性が見出された。
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