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研究者によるメダカ突然変異体の解析から、メダカ脊椎の分節性の獲得・維持には、フロアープレート(底板)でのWntファミリー遺伝子の発現が必須であることを発見した。このことは、従来知られているフロアープレートの役割(神経管の分化、神経軸索の走向性)に加え、新たな機能の存在を証明するものである。本研究では、脊椎の分節性に異常を示す複数の既存メダカ自然発生突然変異体の解析を行い、各原因遺伝子を同定することで、脊椎発生を制御する新たな分子カスケード及び分子機構の解明することを目的としている。
脊椎骨の融合が見られ、脊椎の分節性が失われる突然変異体、fused centrum(fsc)変異体の解析を行った結果、責任遺伝子がWntファミリー遺伝子に属するwnt4bであることを明らかにした。wnt4bは胚発生期にフロアープレートで主に発現しているが、fsc変異体ではその発現が欠失していた。また原因遺伝子の野生型ゲノムDNA断片をfsc変異体にインジェクションし、トランスジェニックレスキュー個体の作製を行った結果、外来ゲノムDNA断片を持つトランスジェニック個体でのみ、fsc変異体の表現型が回復した。さらに野生型メダカ胚の細胞を変異体に移植し、野生型細胞由来のフロアープレートがfsc変異体の表現型を回復しうることを確認した。これによりWntファミリー遺伝子がfsc変異体の責任遺伝子であることが証明された。本研究により、フロアープレート(底板)によるWntシグナルを介した新たな脊椎分節機構の一端が分子レベルで解明できた。本研究の成果は、従来の発想にない、胚発生期におけるフロアープレートの新たな役割とその分子機構を証明するものであり、本研究の学術的な意義は非常に大きいと考えられる。
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