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2012 年度 実績報告書

動物皮膚模様の人為的な再構成技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 22370079
研究機関大阪大学

研究代表者

近藤 滋  大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (10252503)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード細胞学 / パターン形成 / 反応拡散系 / ゼブラフィッシュ / 皮膚模様
研究概要

ゼブラフィッシュを対象とし、動物の皮膚模様を人為的に操る方法を2通りのやり方で開発することを目指した。
一つ目は模様形成遺伝子を改変して、それをゼブラフィッシュに導入するものである。これまでの我々の研究で、CX418遺伝子が、模様形成のキーであることが解っている。その遺伝子の5‘端に様々な変異を入れて、活性を微妙に変化させた遺伝子のシリーズを作り、それを様様なプロモーターとつないでゼブラフィッシュに発現させて、変異系統を作った。その結果、正常のストライプ、太さに変異のあるストライプ、分裂するストライプ、斑点、豹柄(切れたドーナツ模様)、迷路模様、など、現存する生物の模様の多くのバリエーションを作ることに成功している。また、これも模様変異遺伝子であるKir7.1と似た遺伝子であるKir4.0を発現させた場合、水平のパターンでなく、太い縦の縞(アユなどのパーマーク様)の模様が出現することも確認した。RDシステムのシミュレーションで模様を変えるように、実際の模様を変えることができたことで、模様形成の原理の理解が一層進んだ。また、この原理が脊椎動物に関してはおそらく基本的に共通であると考えられるので、同じようなやり方で他の動物の模様も簡単に変えられる事は間違いないであろう。
もうひとつは、色素細胞を取り出して、インビトロで模様を作らす、という目標であったが、これに関しては模様を作る、と言うところまでは至っておらず、現状では2種類の色素細胞が培養皿状で分離する挙動を示すところまでしかできていない。しかし、細胞の分離は模様形成の第一段階であることから、目標に向けての重要な進歩と捉えている。今後、等間隔性を生み出す反応のvitroでの再構成をすることで、目標の完成を目指したい。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Wing vein patterns of the Hemiptera insect Orosanga japonicus differ among individuals2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshimoto, E.
    • 雑誌名

      Interface Focus

      巻: vol. 2 no. 4 ページ: 451-456

    • DOI

      10.1098/rsfs.2011.0112

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Melanophore migration and survival during zebrafish adult pigment stripe development require the immunoglobulin superfamily adhesion molecule, igsf112012

    • 著者名/発表者名
      *Eom, D.-S., *Inoue, S.
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 8(8) ページ: -

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1002899

    • 査読あり
  • [学会発表] Turing Pattern Formation Without Diffusion

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Kondo
    • 学会等名
      Turing Centenary Conference
    • 発表場所
      University of Cambridge (Cambridge, UK)
    • 招待講演
  • [学会発表] Zebrafish pigment cells arrange themselves into specific patterns through direct cell interactions

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Yamanaka
    • 学会等名
      10th International Conference on Zebrafish Development and Genetics
    • 発表場所
      Overture Center (Madison, USA)
  • [学会発表] Repulsive Movement of Pigment Cells Caused by Contact-Dependent Depolarization Contributes to Stripe Patterning

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Inaba
    • 学会等名
      10th International Conference on Zebrafish Development and Genetics
    • 発表場所
      Overture Center (Madison, USA)
  • [学会発表] Turing pattern without diffusion

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Kondo
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences
    • 発表場所
      Colby College (Waterville, USA)
    • 招待講演
  • [学会発表] Turing pattern without diffusion

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Kondo
    • 学会等名
      CDB Swiss Japanese Development Biology Meeting
    • 発表場所
      京都ガーデンパレス(京都府)
    • 招待講演
  • [学会発表] Turing Pattern Formation without Diffusion

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Kondo
    • 学会等名
      The 23rd CDB Meeting
    • 発表場所
      理化学研究所(兵庫県)
    • 招待講演
  • [学会発表] Collaboration of mathematical theory and experimental biology

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Kondo
    • 学会等名
      USGEB Annual Meeting 2013
    • 発表場所
      University of Zurich (Zurich, Swiss Confederation)
    • 招待講演
  • [学会発表] Interaction among the pigment cells forms the Turing pattern in the skin of zebrafish

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Kondo
    • 学会等名
      国際高等研究所 研究プロジェクト 「ゲノム工学とイメージングサイエンスに基づく生命システム研究の新展開」 2012年度第一回研究会
    • 発表場所
      国際高等研究所 (京都府)
    • 招待講演
  • [学会発表] Contribution of adhesion molecules in sikin pattern formation of zebrafish

    • 著者名/発表者名
      井上 新哉
    • 学会等名
      第18回小型魚類研究会
    • 発表場所
      京都大学医学部芝欄会館(京都府)
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/skondo/

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公開日: 2014-07-24  

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