網羅的スクリーニングによる生殖細胞の性決定に関わる遺伝子群の同定

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K19332
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 西村 俊哉 名古屋大学, 理学研究科, 助教 (10758056)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2020-03-31
• キーワード: 生殖細胞 / CRISPR/Cas9 / メダカ

研究実績の概要

本研究では生殖細胞の性に重要な遺伝子群を効率的に同定するために、CRISPR/Cas9による網羅的スクリーニング系の確立を目指す。そのために本年度は（１）候補遺伝子の絞り込み、（２）候補遺伝子の効率的な機能解析法 の２点について遂行した。
（１）については生殖細胞の性決定に重要な分化段階の生殖細胞を精巣及び卵巣からセルソーターにより分取し、RNAseq用ライブラリーの作製、次世代シーケンサーによるシーケンス反応まで行った。昨年度も同様の実験を行ったがライブラリーの質が悪かったため、細胞数を増やし再実験を行った。今後、発現差解析を行う予定である。
（２）については、昨年度に精子形成が進行するとEGFPあるいはmCherryを発現するshippo1b-EGFP/mCherryトランスジェニック（TG）メダカを作出した。卵形成が進行するとEGFPを発現するfigla-EGFPメダカはすでに作出していた。これらのTGメダカを用いることで、XYオスで卵形成が、XXメスで精子形成が進行したことを指標に候補遺伝子のスクリーニングを行う予定であった。しかしながらこれらのTGメダカだけでは、観察したメダカがXXかXYかが判別できなかった。本年度には、さらなる効率的なスクリーニングシステムを構築するために、XXとXYメダカをEGFPの蛍光の有無で識別可能なTGメダカが作出できないか検討した。そのためにY染色体上の性決定遺伝子DMY下流にhsp-EGFP-BGHpAをノックインしたTGメダカを作出した。その結果、XYメダカのみの眼をEGFPで光らすことに成功した。このTGメダカと上記の精子形成・卵形成の進行を蛍光でモニターできるTGメダカを交配させることで、XXとXYメダカを区別した上で、精子形成あるいは卵形成の進行を評価できるようになった。

研究成果

• [雑誌論文] Seasonal changes in NRF2 antioxidant pathway regulates winter depression-like behavior (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakayama T, Okimura K, Shen J, Guh Y-J, Tamai K, Shimada A, Minou S, Okushi Y, Shimmura T, Furukawa Y, Kadofusa N, Sato A, Nishimura T, Tanaka M, Nakayama K, Shiina N, Yamamoto N, Loudon A.S, Nishiwaki-Ohkawa T, Shinomiya A, Nabeshima T, Nakane Y, and Yoshimura T
  • 雑誌名: PNAS 巻: - ページ: 1-10
  • DOI: doi.org/10.1073/pnas.2000278117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Starvation causes female-to-male sex reversal through lipid metabolism in the teleost fish, medaka (Olyzias latipes) (2020)
  • 著者名/発表者名: Sakae Y, Oikawa A, Sugiura Y, Mita M, Nakamura S, Nishimura T, Suematsu M, Tanaka M
  • 雑誌名: Biology Open 巻: 9: bio050054 ページ: 1-12
  • DOI: doi: 10.1242/bio.050054
  • 査読あり / オープンアクセス