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2016 年度 実績報告書

種特異的発生時間スケールを規定する分子基盤の解析と制御

計画研究

研究領域脳構築における発生時計と場の連携
研究課題/領域番号 16H06485
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

永樂 元次  国立研究開発法人理化学研究所, 多細胞システム形成研究センター, チームリーダー (40415097)

研究期間 (年度) 2016-06-30 – 2021-03-31
キーワード発生時間 / 幹細胞 / 網膜 / 大脳
研究実績の概要

種固有の発生時間スケールがどのような分子基盤によって制御されているのかはほとんど手つかずの問題である。現在、iPS細胞やオルガノイドの技術が発展し、サルやヒトのような妊娠期間の長い大型の動物の発生過程を試験管内で再現することが可能になってきた。本研究ではES細胞の自己組織化培養系を用いてヒトとマウスの神経発生過程を比較することでこの問題に取り組む。研究目的の達成のために、本年度はマウスおよびヒトES細胞から誘導した網膜組織および大脳組織のRNA-seqデータの取得のための培養条件の検討と比較時期の検討を行った。既存の網膜および大脳組織の公開RNA-seqデータを利用して比較解析する事で、ヒトとマウスの相同する発生時期の検討を行ない代表的なマーカー分子の絞り込みを行なった。同定したマーカー分子の抗体を用いて、組織切片の染色を行なって各発生段階での発現パターンを調べた。その結果、比較するべき組織の誘導方法と発生時期を絞り込む事ができた。さらに、ヒトおよびマウスES細胞から誘導した各発生段階の組織からRNAを精製した。同時にES細胞由来の神経組織を用いたsingle cellからのライブラリー調整についても検討した。また、神経幹細胞で振動発現している遺伝子のモニターをするためのベクターの構築を行なった。さらに指標となる分子の発現をモニターするためのノックインES細胞樹立のためのベクターの構築を行なった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の予定通りに研究は進捗している。

今後の研究の推進方策

今後は取得したRNAサンプルを用いて、次世代シーケンサーによるRNA-seqを行なう。また、single cell RAN-seqの実験を行なう事を予定している。取得したデータを基に種特異的な遺伝子、及び細胞種の同定を行なう事で、ヒトとマウス神経発生の違いをうむ分子基盤の解析に着手する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Emergence of dorsal ventral polarity in ESC-derived retinal tissue2016

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Y, Takata N, Okuda S, Kawada M, Eiraku M, Sasai Y
    • 雑誌名

      Development

      巻: 143 ページ: 3895-3906

    • DOI

      10.1242/dev.134601

    • 査読あり
  • [学会発表] Self-organization of patterned tissues from mouse and human stem cells2017

    • 著者名/発表者名
      Mototsugu Eiraku
    • 学会等名
      CDB Symposium 2017
    • 発表場所
      RIKEN CDB, Kobe, Japan
    • 年月日
      2017-03-27 – 2017-03-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Self-organization of patterned tissues from pluripotent stem cells2016

    • 著者名/発表者名
      Mototsugu Eiraku
    • 学会等名
      Engineering the embryo beyond systems biology
    • 発表場所
      Institut Pasteur, Paris, France
    • 年月日
      2016-11-14 – 2016-11-15
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Self-organization of patterned tissues from pluripotent stem cells2016

    • 著者名/発表者名
      Mototsugu Eiraku
    • 学会等名
      SDB 75th Annual Meeting/ISD 19th International Conference
    • 発表場所
      Marriott Copley Place, Boston, USA
    • 年月日
      2016-08-04 – 2016-08-08
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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