生殖細胞解析のための遺伝子改変ミジンコの作製とモデル化

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24657022
• 研究機関: 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設)
• 研究代表者: 井口 泰泉 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (90128588)
• キーワード: ミジンコ / 逆遺伝学 / エコゲノミクス

研究概要

ミジンコ類（枝角目甲殻類）は世界中の淡水に生息し、扱い易いことから生態学の研究に用いられてきた。ミジンコは、他のモデル生物と比較してようやくゲノム研究の基盤が整備されてきたばかりである。我々はこれまでに、ミジンコ類の中で最大級であるオオミジンコの EST を約５万決定し、マイクロアレイを作製して化学物質などの環境要因に応答する遺伝子を網羅的に解析するエコ（トキシコ）ゲノミクスを行ってきた。また、次世代シークエンサーを利用した、トランスクリプトの網羅的な解析も開始している。さらに我々はミジンコ類で初めてオオミジンコ卵への二重鎖RNAの微量注入によるRNAiを確立したが、今後詳細に遺伝子機能解析を進めるには、導入遺伝子の発現を自在に制御することが必要であり、さらに永続的に遺伝子発現をコントロールできるようなトランスジェニックミジンコの作出が不可欠である。本研究では遺伝的な交配実験系の開発について解析を行った。オオミジンコは、自然環境条件により、単為生殖と有性生殖を使い分ける。光、温度、密度を調節することにより、一部のミジンコにおいてほぼ100%雄が出る条件を決定した。さらにマクロインジェクション法によるトランスジェニック動物個体の作出を試みた。現在のところ、インジェクション直後に一過的な遺伝子(EGFP)発現が認められたものの、次世代にトランスジーンが伝達されることは確認できていない。また、我々はTALENにより遺伝子破壊法を検討し、ライン化を試みている。これらは、今後遺伝子改変ミジンコ作出するための基礎的な知見として応用可能である。

研究成果

• [雑誌論文] Development of a microinjection system for RNA interference in the water flea Daphnia pulex (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiruta C, Toyota K, Miyakawa H, Ogino Y, Miyagawa S, Tatarazako N, Shaw JR, Iguchi T
  • 雑誌名: BMC Biotechnol 巻: 13 ページ: 96
  • DOI: 10.1186/1472-6750-13-96
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular impact of juvenile hormone agonists on neonatal Daphnia magna (2014)
  • 著者名/発表者名: Toyota K, Kato Y, Miyakawa H, Yatsu R, Mizutani T, Ogino Y, Miyagawa S, Watanabe H, Nishide H, Uchiyama I, Tatarazako N, Iguchi T
  • 雑誌名: J Appl Toxicol 巻: 34 ページ: 537-544
  • DOI: 10.1002/jat.2922
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of a short-term in vivo screening method for detecting chemicals having juvenile hormone activity using adult Daphnia magna (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Abe, H. Watanabe, M. Yamamuro, T. Iguchi and N. Tatarazako
  • 雑誌名: J. Appl. Toxicol. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1002/jat.2989
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular cloning of doublesex genes of four cladocera (water flea) species (2013)
  • 著者名/発表者名: Toyota K, Kato Y, Sato M, Sugiura N, Miyagawa S, Miyakawa H, Watanabe H, Oda S, Ogino Y, Hiruta C, Mizutani T, Tatarazako N, Paland S, Jackson C, Colbourne JK, Iguchi T
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 14 ページ: 239
  • DOI: 10.1186/1471-2164-14-239
  • 査読あり
• [雑誌論文] A mutation in the Methoprene tolerant alters juvenile hormone response in insects and crustaceans (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Miyakawa, K. Toyota, I. Hirakawa, Y. Ogino, S. Miyagawa, S. Oda, N. Tatarazako, T. Miura, J.K. Colbourne and T. Iguchi
  • 雑誌名: Nature Commun. 巻: 4 ページ: 1856
  • DOI: 10.1038/ncomms2868
  • 査読あり
• [学会発表] Cloning and their expression pattern of doublesex genes of cladocera (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa, S., Toyota, K., Miyakawa, H., Hiruta, C., Kato, Y., Watanabe, H., Tatarazako, N., Paland, S., Jackson, C., Colbourne, J.K. and Iguchi, T.
  • 学会等名: EMBO Conference; Daphnia Genomics Consortium 2014
  • 発表場所: バーミンガム大学(バーミンガム, イギリス)
  • 年月日: 20140120-20140122
• [学会発表] Analysis of juvenile hormone as a sex-determining hormone in Daphnia pulex. EMBO Conference; Daphnia Genomics (2014)
  • 著者名/発表者名: Toyota, K., Miyakawa, H., Hiruta, C., Sumiya, E., Ogino, Y., Miyagawa, S. and Iguchi, T
  • 学会等名: EMBO Conference; Daphnia Genomics Consortium 2014
  • 発表場所: バーミンガム大学(バーミンガム, イギリス)
  • 年月日: 20140120-20140122
• [学会発表] Approach to establishing tools for gene functional analysis and cryopreservation in Daphnia pulex. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiruta, C., Toyota, K., Miyakawa, H., Miyagawa, S., Ogino, Y., Tatarazako, N., Shaw, J.R., Tanaka, D., and Iguchi, T.
  • 学会等名: EMBO Conference; Daphnia Genomics Consortium 2014
  • 発表場所: バーミンガム大学(バーミンガム, イギリス)
  • 年月日: 20140120-20140122
• [学会発表] bortive meiosis found in the oogenesis of parthenogenetic Daphnia pulex. Daphnia (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiruta, C., Tochinai, S. and Iguchi, T.
  • 学会等名: EMBO Conference; Daphnia Genomics Consortium 2014
  • 発表場所: バーミンガム大学(バーミンガム, イギリス)
  • 年月日: 20140120-20140122
• [学会発表] Ecdysteroids are involved in regulatory mechanismof a reproductive cycle in D. magna. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sumiya, E., Ogino, Y., Miyakawa, H., Hiruta, C., Toyota, K., Miyagawa, S. and Iguchi, T.
  • 学会等名: EMBO Conference; Daphnia Genomics Consortium 2014
  • 発表場所: バーミンガム大学(バーミンガム, イギリス)
  • 年月日: 20140120-20140122
• [学会発表] nalysis of juvenile hormone as a sex-determining hormone in Daphnia pulex (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyakawa, H., Toyota, K., Hirakawa, I, Ogino, Y., Miyagawa, S., Oda, S., Tatarazako, N., Miura, T., Colbourne JK., and Iguchi, T.
  • 学会等名: EMBO Conference; Daphnia Genomics Consortium 2014
  • 発表場所: バーミンガム大学(バーミンガム, イギリス)
  • 年月日: 20140120-20140122
• [学会発表] ミジンコにおける内分泌かく乱作用メカニズムの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井口泰泉
  • 学会等名: 環境ホルモン学会第16回研究発表会
  • 発表場所: 東京大学 （東京都文京区）
  • 年月日: 20131212-20131213
  • 招待講演
• [学会発表] オミジンコ仔虫における幼若ホルモン応答遺伝子の網羅的解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 豊田賢治、阿部良子、渡部春奈、岡智宏、宮川一志、宮川信一、荻野由紀子、鑪迫典久、井口泰泉
  • 学会等名: 環境ホルモン学会第16回研究発表会
  • 発表場所: 東京大学 （東京都文京区）
  • 年月日: 20131212-20131213
• [学会発表] Ecdysteroid in higher titer inhibits molting and reproduction cycle in Daphnia magna. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sumiya, E., Ogino, Y., Miyakawa, H., Hiruta, C., Toyota, K., Miyagawa, S. and Iguchi, T.
  • 学会等名: 環境ホルモン学会第16回研究発表会
  • 発表場所: 東京大学 （東京都文京区）
  • 年月日: 20131212-20131213
• [学会発表] ミジンコDaphnia pulexにおける6種類の幼若ホルモン様物質の暴露による幼若ホルモン応答遺伝子の網羅的探索. (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮川一志、井口泰泉
  • 学会等名: 環境ホルモン学会第16回研究発表会
  • 発表場所: 東京大学 （東京都文京区）
  • 年月日: 20131212-20131213
• [学会発表] ミジンコの性決定ホルモンとしての幼若ホルモンの新規機能の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 豊田賢治, 宮川一志, 蛭田千鶴江, 角谷絵里, 荻野由紀子, 宮川信一, 井口泰泉
  • 学会等名: 第38回日本比較内分泌学会大会
  • 発表場所: 宮崎市民プラザ（宮崎県宮崎市）
  • 年月日: 20131025-20131026
• [学会発表] オオミジンコ脱皮ホルモンによる脱皮と生殖周期の制御. (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷絵里、宮川一志、荻野由紀子、蛭田千鶴江、豊田賢治、宮川信一、井口泰泉
  • 学会等名: 第84回日本動物学会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県岡山市）
  • 年月日: 20130926-20130929
• [学会発表] Development of an RNA interference method using microinjection in the water flea Daphnia pulex, (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiruta, C., Toyota, K., Miyakawa, H. and Iguchi, T.
  • 学会等名: 日本発生生物学会第46回大会
  • 発表場所: くにびきメッセ（島根県松江市）
  • 年月日: 20130528-20130531
• [備考] Iguchi Lab.
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/%7Ebioenv1/index-j.html