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体幹部の背腹を決定するメカニズムについては、これまでに初期胚でBMPなどの分子がつくる非対称な濃度勾配によって背腹軸が形成されることが明らかになってきた。しかし、この発生初期の軸性が発生後期で実際の形態としての背腹パターンとどのように繋がっているのかについては、ほとんど理解されていない。本研究では、ユニークな背腹異常の表現型を示すメダカ突然変異体Daを用いて、脊椎動物の発生過程後期における背腹パターン形成メカニズムを明らかにすることを目的としている。
私はこれまでに、新たに確立した組織移植実験系を用いて、Da変異体の原因遺伝子zic1およびzic4の体節における発現が、体幹部の外部形態の背側化を支配していることを示した。zic1およびzic4は体節形成後まもなく体節において発現する遺伝子である。
本年度の解析では、zic1およびzic4の下流にあると考えられる体幹部背側化候補因子についてさらに解析を進めた。加えて、発生後期以降におけるzic1およびzic4の発現について解析を行った。申請者が作成したzic1およびzic4のレポータートランスジェニック系統は成魚においてもレポーター遺伝子を発現し続けることから、内在性のzic1およびzic4も長期にわたって発現している可能性を考えた。この仮説を検証するため、成魚においてRT-PCRを行った。また、in vitroでの培養実験を確立し、zic1の発現維持メカニズムについて調べた。その結果、zic1の発現は、発現開始時期である体節形成期とそれ以降でことなるメカニズムによって制御されている可能性が示唆された。
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