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外見が左右対称な動物においても、内臓器官には、遺伝的に決まった左右非対称性がみられることが多い。研究代表者は、ショウジョウバエを用いたこれまでの研究から、新規な左右非対称性形成機構の一端を明らかにしたが、その全体像は不明のままである。そこで、ショウジョウバエを用いた遺伝学的な解析手法を用いて、左右非対称性形成の遺伝的経路を理解することを目的とする研究を行い、次のような成果を得た。
(1)左右非対称性形成で働く新規遺伝子の同定とその機能解析
平成22年度までに同定した、胚中腸の左右非対称性に異常を示す突然変異の責任遺伝子の同定を、malerecombination法を用いて行った。その結果、中腸の左右非対称性が形成されない(左右対称化する)突然変異の責任遺伝子がfizzyであることを明らかにした。Fizzyは、Cdc20のオーソログであり、WD40リピートをもつ機能不明のタンパク質である。
(2)母性効果スクリーニングによる左右非対称形成に必須な遺伝子の検索
第二染色体の200の突然変異について、母性効果を除いたホモ接合体における胚消化管の左右非対称性の異常を指標としでスクリーニングを実施した。その結果を整理したところ、後腸の左右非対称性に異常を示す突然変異体、中腸の左右非対称性に異常を示す突然変異体を1系統ずつ同定することができた。
(3)左右非対称性形成の遺伝的経路のフレームワークを解明する
中腸の左右非対称性の形成におけるWntシグナルの機能を解析した。その結果、中腸の環状筋における古典的Wntシグナルの活性化が、中腸の左右非対称性形成に必要であることがわかった。
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