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哺乳動物卵子は卵巣において卵胞という未成熟な状態で存在しており、刺激を受けると短期間で成熟し、排卵される。その間、核内においてはグローバルな遺伝子転写の変動と核内クロマチン局在の変換、減数分裂の再開などが行われ、その後の受精や発生を保障する特殊なクロマチン状態が形成される。我々はこの変化を卵子の「核機能性獲得ダイナミクス」と定義して、最終的にはその機序や生物学的な意義を明らかにすることを学術的問いとし、本申請期間においてはそのための方法論として体外卵胞培養しながら生きたままそれを観察する系を確立することを目的としている。
これまで、卵巣より採取した未成熟卵胞（二次卵胞）卵子に直接顕微操作によって蛍光プローブを安定的に導入する方法論の開発、卵巣表面にある卵胞を培養しながら長時間観察するための顕微鏡条件、さらに卵巣の体外培養による卵胞の作出の条件検討を行ってきた。その結果、卵巣内卵子の観察に関してはそれらの成長を観察することには成功したが、その核内の状態を検出することは厚みや顕微鏡の分解能の問題から困難であった。そこで方針を転換し、一昨年度は卵巣より採取した未成熟卵胞の成熟過程における核内のクロマチン構造について、特にセントロメア・ペリセントロメア領域の核内局在性に着目しながら連続的かつ三次元的に観察することが可能となった。最終年度である当該年度は、その動態とその後の発生を結びつけるため、体外成熟過程のイメージング後にそれぞれの卵子に対して単一卵子体外受精を行い、同じ卵子を用いて受精直後から２細胞期における核内クロマチン動態を再度ライブセルイメージングし、さらにそれらを個別に胚盤胞期胚まで培養することで発生能との紐づけを行う系の開発を行った。これにより、卵子成熟時の核機能獲得ダイナミクスの受精後のクロマチン動態への影響や、その後の発生に与える影響を測定することが可能となった。
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