形質転換コオロギを用いた脚再生に関わる機能性RNAと標的遺伝子の網羅的解析

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22770057
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 中村 太郎 徳島大学, 産学官連携推進部, 講師 (80548834)
• キーワード: 機能性RNA / 組織再生 / TALEN / ZFN / Flp/FRT / トランスジェニックコオロギ

研究概要

損傷を受けた組織・器官・四肢の再生過程では、未分化細胞群が集合した再生芽を形成する。その再生芽では、未分化細胞の集積、増殖、維持、分化といった再生過程の重要なイベントが観察され、シグナル分子の素早い時空間的な発現調節が行われている。この急速な遺伝子発現調節機構に転写後調節としてmicroRNAが関与していると考え、コオワギ脚の再生をモデルとし、再生に関与するmiRNAとその標的遺伝子群の働きを明らかにし、新規の再生機構を解明することを目的に本研究を行った。
計画初年度に行った、発生、再生過程の組織由来のmiRNAライブラリーから取得した候補miRNAの機能解析のため、ZFN技術と比べて配列設計や特異性などの自由度が高いTALEN技術を用いた遺伝子ターゲッティング法を確立した。その結果、いくつかの遺伝子においてノックアウト効果が観察された。また、トランスジェニックコオロギを用いたGal4/UAS系による遺伝子異所性発現に関して、コオロギ内在性プロモーターを用いることで高効率にその系が動くことが分かった。さらに、コオロギにおいてもFlp/FRT法が働くことがわかった。本成果により、より詳細なmiRNAの機能解析が行えるようになった。

研究成果

• [雑誌論文] Functional analysis of the role of eyes absent and sine oculis in the developing eye of the cricket Gryllus bimaculatus (2012)
  • 著者名/発表者名: Takagi, A., Kurita, K., Terasawa, T., Nakamura, T., Bando, T., Moriyama, Y., Mito, T., Noji, S., and Ohuchi, H.
  • 巻: 54
  • ページ: 227-240
  • DOI: doi:10.1111/j.1440-169X.2011.01325.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cricket body size is altered by systemic RNAi against insulin signaling components and epidermal growth factor receptor (2011)
  • 著者名/発表者名: Dabour, N., Bando, T., Nakamura, T., Miyawaki, K., Mito, T., Ohuchi, H., and Noji, S
  • 巻: 53
  • ページ: 857-869
  • DOI: doi:10.1111/j.1440-169X.2011.01291.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of leg size and shape : involvement of the Dachsous-fat signaling pathway (2011)
  • 著者名/発表者名: Bando, T., et al
  • 雑誌名: Developmental Dynamics 巻: 240 ページ: 1028-1041
  • DOI: doi:10.1002/dvdy.22590
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lowfat, a mammalian Lix1 homologue, regulates leg size and growth under the Dachsous/Fat signaling pathway during tissue regeneration (2011)
  • 著者名/発表者名: Bando, T., et al
  • 雑誌名: Developmental Dynamics 巻: 240 ページ: 1440-1453
  • DOI: doi:10.1002/dvdy.22647
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ancestral functions of Delta/Notch signaling in the formation of body and leg segments in the cricket Gryllus bimaculatus (2011)
  • 著者名/発表者名: Mito, T., et al
  • 雑誌名: Development 巻: 138 ページ: 3823-3833
  • 査読あり
• [学会発表] Involvement of Wnt and BMP signaling pathways in the regional specification of early blastoderm in the cricket Gryllus bimaculatus (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T.
  • 学会等名: The 2nd international conference on the Cricket/RNAi symposium for medicine-agriculture-engineering collaboration project (joint meeting)
  • 発表場所: 徳島大学(徳島県・徳島市)
  • 年月日: 2012-03-22
• [学会発表] Efficient production of knockout crickets using zinc-finger nucleases (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, T.
  • 学会等名: The 2nd international conference on the Cricket/RNAi symposium for medicine-agriculture-engineering collaboration project (joint meeting)
  • 発表場所: 徳島大学(徳島県・徳島市)
  • 年月日: 2012-03-22
• [学会発表] Exploring mechanisms of embryonic patterning in Gryllus bimaculatus, a hemimetabolous insect model system (2012)
  • 著者名/発表者名: Mito, T.
  • 学会等名: The 2nd international conference on the Cricket/RNAi symposium for medicine-agriculture-engineering collaboration project (joint meeting)
  • 発表場所: 徳島大学(徳島県・徳島市)
  • 年月日: 2012-03-19
• [学会発表] Functional analysis of epigenetic regulation during embryogeriesis of the cricket, Gryllus bimaculatus (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsuoka, Y.
  • 学会等名: The 2nd international conference on the Cricket/RNAi symposium for medicine-agriculture-engineering collaboration project (joint meeting)
  • 発表場所: 徳島大学(徳島県・徳島市)
  • 年月日: 2012-03-19
• [学会発表] Functional genomics of the cricket Gryllus bimaculatus, a model system for regeneration and evolutionary developmental studies (2011)
  • 著者名/発表者名: Mito, T.
  • 学会等名: 5th Annual Arthropod Genomics Symposium
  • 発表場所: Marrriott on the Country Club Plaza (Kansas city, USA)
  • 年月日: 20110609-20110612
• [学会発表] Exploring molecular mechanisms of early embryogenesis in the cricket Gryllus bimaculatus (2011)
  • 著者名/発表者名: Mito, T.
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] Polycomb group genes epigenetically determines segmental identity in the cricket, Gryllus bimaculatus (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsuoka, Y.
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] Making knockout crickets with zinc-finger nucleases (2011)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, T.
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] Regulation of Wnt signaling pathway in anterior-posterior axis patterning in the cricket Gryllus bimaculatus (2011)
  • 著者名/発表者名: Morita, K.
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] Ancestral developmental mechanisms in insects revealed by RNAi analysis of cricket genes [Symposium : RNA interference- comparative studies of gene functions in invertebrates (Organizer : Klaus H.Hoffmann)] (2011)
  • 著者名/発表者名: Mito, T.
  • 学会等名: 8th International Congress on Comparative Physiology and Biochemistry
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-01
• [学会発表] Spatio-temporally controlled misexpression of genes using the GAL4/UAS system in the cricket, Gryllus bimaculatus (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, K.
  • 学会等名: 第44回日本発生生物学会年会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター(沖縄県・宜野湾市)
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] Role of the orthodenticle gene in an ancestral mode of insect embryogenesis, as revealed by expression and functional analyses in the cricket Gryllus bimaculatus (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakai, A.
  • 学会等名: 第44回日本発生生物学会年会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター(沖縄県・宜野湾市)
  • 年月日: 2011-05-19
• [学会発表] Imaging of transgenic cricket embryos reveals cell movements consist with a syncytial patterning mechanism (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T.
  • 学会等名: 第44回日本発生生物学会年会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター(沖縄県)
  • 年月日: 2011-05-19
• [学会発表] Targeted manipulation of genes with zinc finger nucleases in the cricket, Gryllus bimaculatus (2011)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, T.
  • 学会等名: 第44回日本発生生物学会年会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター(沖縄県・宜野湾市)
  • 年月日: 2011-05-19