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2017 年度 実施状況報告書

円口類ヌタウナギ、ヤツメウナギ半規管の進化発生学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K18594
研究機関兵庫医科大学

研究代表者

菅原 文昭  兵庫医科大学, 医学部, 講師 (00611005)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード半規管 / Otx1 / ヤツメウナギ / ヌタウナギ
研究実績の概要

Otx1ノックアウトマウスは水平半規管を欠くため、Otx1およびその下流の遺伝子ネットワークは、水平半規管の発生に必須である可能性が高い。そこで、マウスOtx1ノックアウトマウスを作成し、その胚から内耳を取り出しRNAを抽出した。つぎに野生型との遺伝子発現プロフィールを比較するため、マイクロアレイ解析を行った。結果は現在解析中である。
ヤツメウナギ内耳において、Otx遺伝子が発現しているかを検証するため、さまざまなステージの胚、およびアンモシーテス幼生から内耳を摘出し、RNAを抽出した。次にそれを逆転写したcDNAをテンプレートとしてリアルタイムPCRを行った。その結果、ヤツメウナギ発生後期~アンモシーテス幼生期にかけて、Otx相同遺伝子であるLjOtxA, LjOtB, LjOtxC, LjOtxDのすべての発現が認められることが分かった。この結果は、「ヤツメウナギではOtx遺伝子が内耳で発現していないから水平半規管がない」とするこれまでの仮説を覆すものであり、非常に重要な知見である。現在は詳細な発現領域を解析するために、in situハイブリダイゼーション法を行っている。
また、半規管のドーナツ状の環の形成の際、発生時にNetrin1が、耳胞の将来孔のあく領域に発現することが知られている。この遺伝子が円口類でどのように働くのか調べるため、ヤツメウナギ、ヌタウナギからNetrin1相同遺伝子をクローニングした。現在は発現領域を解析中である。

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

マイクロアレイ解析を行ったが、まだその結果についての確認実験、および考察は行っていない。
ヤツメウナギOtx遺伝子の発現をリアルタイムPCRで確認できたことは進歩である。発現領域の解析であるin situハイブリダイゼーション法の解析を急ぎたい。

今後の研究の推進方策

上記のように、マイクロアレイ解析から見えてくる、Otx1とその有無により発現変動する遺伝子群の確認と、半規管の発生との関連をさらに解析する必要がある。受託解析の利用も含め、効率よく解析を進めていきたい。

次年度使用額が生じた理由

極めて少額であり、計画通り使用てきている。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Reconstructing the ancestral vertebrate brain2017

    • 著者名/発表者名
      Sugahara F, Murakami Y, Pascual-Anaya J, Kuratani S
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 59 ページ: 163-174

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/dgd.12347

    • 査読あり
  • [学会発表] Molecular developmental plan of cyclostome hindbrain: towards2017

    • 著者名/発表者名
      Sugahara Fumiaki, Pascual-Anaya Juan, Kuratani Shigeru, Murakami Yasunori
    • 学会等名
      The 29th CDB Meeting "Mavericks, new models in developmental biology"
    • 国際学会
  • [学会発表] 円口類から探る、小脳神経細胞獲得のための分子機構の初期進化2017

    • 著者名/発表者名
      菅原 文昭, Juan Pascual-Anaya, 村上 安則, 倉谷 滋
    • 学会等名
      日本動物学会第88回富山大会
  • [学会発表] 脊椎動物における終脳発生機構の進化的変遷2017

    • 著者名/発表者名
      河原 萌恵, 奥村 光祐, 楠原 佑基, 菅原 文昭, 工樂 樹洋, 倉谷 滋, 村上 安則
    • 学会等名
      日本動物学会第88回富山大会
  • [学会発表] 円口類研究から明らかになる脊椎動物甲状腺の進化史2017

    • 著者名/発表者名
      高木 亙, 菅原 文昭, Juan Pascual-Anaya, 大石 康博, 樋口 真之輔, 倉谷 滋
    • 学会等名
      日本動物学会第88回富山大会
  • [学会発表] 脊椎動物の内耳の進化:円口類の比較発生学的解析から2017

    • 著者名/発表者名
      樋口 真之輔, 菅原 文昭, 高木 亙, 大石 康博, 倉谷 滋
    • 学会等名
      日本動物学会第88回富山大会
  • [学会発表] Hox genes and clusters from the hagfish: insights into the vertebrate ancestor2017

    • 著者名/発表者名
      Pascual-Anaya Juan, Sato Iori, Sugahara Fumiaki, Takagi Wataru, Higuchi Shinnosuke, Kuratani Shigeru
    • 学会等名
      The 50th annual meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists

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公開日: 2018-12-17  

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