| 研究課題/領域番号 |
22K15153
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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44040:形態および構造関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
高木 亙 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (90755307)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 円口類 / ヤツメウナギ / 内柱 / 甲状腺 / 進化 / 発生 / 遺伝子制御ネットワーク |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、ヤツメウナギ内柱の発生過程で発現する遺伝子発現の網羅的探索を目的とする。高解像度な領域特異的RNAシーケンス法を用いて、各発生ステージの内柱で発現する遺伝子を同定し、その機能を逆遺伝学的解析によって明らかにする。果たして、ヤツメウナギの内柱は真に脊椎動物の祖先状態を反映した形質なのか？あるいは先祖返りによって獲得されたのか？二次的に獲得されたとすれば、どのような分子背景の変更が先祖返りを可能にしたのか？これらの問いに答えるための分子情報基盤の獲得を目指す。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、現生脊椎動物の中で円口類ヤツメウナギの幼生だけが持つ内柱の形態発生を司る分子基盤を解明することにある。これまでヤツメウナギ類の内柱はホヤやナメクジウオの内柱と相同であり、脊椎動物の祖先形質だと広く認知されてきた。しかしながら、化石研究や申請者らのヌタウナギ甲状腺の比較発生学的研究によって、ヤツメウナギの内柱が二次的に獲得された派生形質である可能性が示唆されている。果たして、ヤツメウナギの内柱は脊椎動物の共通祖先が持っていた祖先的な形質なのか？それともヤツメウナギで新たに獲得された形質なのか？この疑問を解決するため、本研究ではヤツメウナギの内柱発生に関する分子基盤を明らかにすることを目的とする。
本研究ではPIC(領域特異的RNA-seq)法を採用し、内柱特異的な遺伝子発現プロファイルの取得を目指す。PIC法は、特定領域のみをUV照射することでその領域の網羅的な遺伝子発現を明らかにする手法である。ここで同定された内柱の発生への関与が疑われる遺伝子については、機能解析実験を行い、その機能を検証することで、内柱発生の分子基盤の解明を目指す。
本年度は人工授精によって得られた受精卵を発生させ、各発生段階の胚(St.21, 22, 23, 24)の新鮮凍結組織切片を作成し、PICライブラリ作製の条件検討を行った。通常の蛍光顕微鏡の視野絞りでは、内柱周辺組織のコンタミネーションが生じることが明らかとなったため、より視野の狭い特注の蛍光視野絞りを発注した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
新鮮凍結切片からのライブラリ作製は同日同条件での解析でなければ、同じ試料であってもクオリティに大きな差が生じることが明らかとなった。また、通常の蛍光視野絞りでは辺縁部のフレアによって、目的組織（内柱）以外の周辺組織のコンタミネーションが生じてしまうことも明らかとなった。これらの問題を解決するため、厳密な条件設定と、新規に特注の視野絞りを発注した。
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| 今後の研究の推進方策 |
サンプルの準備に関して遅れが出ているものの、来年度に向けて条件検討を完了しており、当初計画通り、来年度中には内柱特異的な遺伝子発現プロファイルを取得可能である。
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