生殖細胞が消失する突然変異メダカの組織学的解析とその原因遺伝子同定

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24570066
• 研究機関: 宇都宮大学
• 研究代表者: 松田 勝 宇都宮大学, バイオサイエンス教育研究センター, 教授 (20414013)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 生殖細胞 / 性分化 / メダカ

研究実績の概要

生殖細胞は、精子もしくは卵に分化する細胞で、唯一次世代にDNAを受け継ぐ細胞である。一方で、生殖細胞は、生殖腺の体細胞と綿密に連携して、未分化生殖腺が精巣もしくは卵巣へと発生する過程においても重要な働きをしていることが明らかとなってきている。本研究では、発生過程で生殖細胞の消失する変異体の表現型(いつからどのように生殖細胞が消失するのか)を解析すると共に、ポジショナルクローニング法による原因遺伝子の単離・同定を試みている。この変異体の生殖細胞消失機構を明らかにすることで、「生殖細胞の維持機構」の一端を解明できることを期待している。
昨年度、組換え個体が得られなかったため、当該年度は遺伝的背景を替えて交配を試みたところ、多くの組換え個体を得ることができた。975個体の子孫の遺伝子型を調べた結果、原因遺伝子の責任領域を約87kbpまで絞り込むことができた。また、孵化後２週間の生殖腺において生殖細胞の消失する表現型が出ていることが明らかとなった。また、原因遺伝子近傍のDmrt1遺伝子に変異が入っており、このホモ接合の遺伝的雄(XY)個体は精巣が形成できずに卵巣を形成することから、精巣での表現型は明らかでなかったが、本年度得られた組換え個体の次世代の解析から、未分化生殖腺が精巣に分化した場合でも生殖細胞が消失することが明らかとなった。一方、XX個体の生殖腺は生殖細胞が消失しているものの、卵巣腔の形成は行われることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Developmental and morphological studies in Japanese medaka with ultra-high resolution optical coherence tomography (2015)
  • 著者名/発表者名: Gladys, F.M., Matsuda, M., Lim, Y., Jackin, B.J., Imai, T., Otani, Y., Yatagai, T., Cense, B.
  • 雑誌名: Biomedical Optics Express 巻: 6 ページ: 297-308
  • DOI: 10.1364/BOE.6.000297
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Spontaneous germline excision of Tol1, a DNA-based transposable element naturally occurring in the medaka fish genome (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, K., Koga, H., Nakamura, K., Fujita, A., Hattori, A., Matsuda, M., Koga, A.
  • 雑誌名: Genome 巻: 57 ページ: 193-199
  • DOI: 10.1139/gen-2014-0011
  • 査読あり
• [雑誌論文] TALEN-mediated mutagenesis in zebrafish reveals a role for r-spondin 2 in fin ray and vertebral development (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi, Y., Takeda, M., Matsuda, M., Suzuki, T., Yokoi, H.
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 558 ページ: 4543-4550
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2014.10.015
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Co-option of Sox3 as the male-determining factor on the Y chromosome in the fish Oryzias dancena (2014)
  • 著者名/発表者名: Takehana, Y., Matsuda, M., Myosho, T., Suster, M.L., Kawakami, K., Shin, I.T., Kohara, Y., Kuroki, Y., Toyoda, A., Fujiyama, A., Hamaguchi, S., Sakaizumi, M., Naruse, K.
  • 雑誌名: Nature communications 巻: 5 ページ: 4157
  • DOI: 10.1038/ncomms5157
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Evolution of the sex-determining gene in fish (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, M.
  • 学会等名: Internatinal Conference on Frontiers in Comparative Endocrinology and Nueobiology 2014
  • 発表場所: Hyderabad, India
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-28
  • 招待講演
• [学会発表] XX メダカの性転換誘導に おける性決定関連遺伝子 Gsdf の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤忠, 今井拓人, 松田勝, 酒泉満, 濱口哲
  • 学会等名: 日本動物学会第85回大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] The involvement of Gsdf in sex determination of the medaka, Oryzias latipes (2014)
  • 著者名/発表者名: Imai, T., Saino, K., Matsuda, M.
  • 学会等名: 2nd Strategical Meeting for Medaka Research
  • 発表場所: Seville, Spain
  • 年月日: 2014-04-10 – 2014-04-12
• [備考] 宇都宮大学バイオサイエンス教育研究センター教員HP
  • URL: http://c-bio.mine.utsunomiya-u.ac.jp/lab/matsuda.html