2019 年度研究成果報告書

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

研究課題

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研究課題/領域番号	18K19332
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
審査区分	中区分44:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
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 / ゲノム編集 / メダカ
研究成果の概要	精子と卵は唯一次世代を作り出すことができる細胞であり、生殖細胞という共通の細胞に由来する。本研究では生殖細胞の性が決まる仕組み（精子になるか、卵になるか）を明らかにするために網羅的に遺伝子スクリーニングが可能な実験系の構築を行った。まず次世代シーケンサーを用いてオスとメスの生殖細胞の遺伝子発現を網羅的に比較解析し、生殖細胞の性に重要な遺伝子群の絞り込みを行った。次にそれらの遺伝子の機能を破壊するためにCRISPR/Cas9システムのgRNAの効率的な作製方法を確立した。最後に遺伝子破壊を行った際、生きたまま表現型が解析できるように精子形成あるいは卵形成すると蛍光タンパクで光るメダカを作製した。
自由記述の分野	生殖生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	生殖細胞がどのような仕組みで精子あるいは卵になるか（生殖細胞の性決定）は、医学や水畜産学分野において基本的な問題であるにも関わらずほとんど分かっていないのが現状である。メダカを用いた研究で脊椎動物で初めてfoxl3という生殖細胞の性決定遺伝子が同定された。本研究では、foxl3を中心とした生殖細胞の性の仕組みを具体的に明らかにするために、効率的に生殖細胞の性に関わる遺伝子群のスクリーニング可能な実験系を構築した。本手法は生きた個体を用いて簡便に遺伝子の働きを探ることが出来るため、生殖生物学分野の研究だけでなく、生物学分野全般の研究において役立つツールだと考えられる。