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2014 年度 実施状況報告書

インドメダカSox3遺伝子における性決定機能獲得メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 25840092
研究機関基礎生物学研究所

研究代表者

竹花 佑介  基礎生物学研究所, バイオリソース研究室, 助教 (60432093)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード性決定遺伝子
研究実績の概要

これまでの研究から、ポジショナルクローニング法によってインドメダカの性決定遺伝子Sox3Yを同定した。そこで本研究では、本種のSox3が、既存の遺伝子系を流用することで性決定遺伝子として成立したのか(co-option仮説)、あるいは全く新奇に遺伝子ネットワークを構築することによって性決定機能を獲得したのか(de novo仮説)を解明することを目的としている。
メダカ、ハブスメダカ、ジャワメダカ、セレベスメダカについても、インドメダカと同様にSox3遺伝子をGFPに置換したBACクローンを作製し、メダカについては遺伝子導入を行って発現パターンを解析した。しかし、導入世代(G0)では、これまでに生殖巣でのGFP発現は観察されず、インドメダカでの生殖巣における発現パターンは新奇に獲得されたことが示唆された。また、TALENによってSox3ノックアウトメダカを作出したところ、ノックアウト個体はいずれも正常に発生し、初期性分化過程も正常であった。さらに、成熟したXX個体はすべてメスに、XY個体はすべてオスに分化したことから、Sox3は性分化に必要ないことが示された。
以上の結果から、インドメダカSox3Yが未分化生殖巣での発現を新奇に獲得することにより、新たな性決定遺伝子として進化したという「de novo仮説」が支持された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

インドメダカのSox3Yが全く新奇に遺伝子ネットワークを構築することによって性決定機能を獲得したという、「de novo仮説」を支持する実験結果が得られつつあり、今後の解析によって論文発表するために十分なデータが得られると期待される。

今後の研究の推進方策

今後はトランスジェニック系統の樹立と発現解析によって、メダカ属に共通のSox3発現パターンを明らかにする。また、ノックアウト個体の解析を進めて、論文発表に必要なデータを収集する。さらに、Sox3のターゲット遺伝子を明らかにすることで生殖巣におけるSox3の機能を解析する。以上の結果から、インドメダカにおけるSox3Yの進化過程を考察する。

次年度使用額が生じた理由

次世代シークエンサーを利用したゲノムシークエンス使用料が当初の見込みより安価で済んだため。

次年度使用額の使用計画

次年度に計画している実験に必要な試薬・消耗品、および学会等で成果発表するための旅費の一部として使用する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [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 ML, 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
  • [学会発表] Co-option of Sox3 as the sex-determining factor in a medaka fish Oryzias dancena.2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Takehana, Kiyoshi Naruse
    • 学会等名
      7th International Symposium on the Biology of Vertebrate Sex Determination
    • 発表場所
      Hawaii (USA)
    • 年月日
      2015-04-13 – 2015-04-17
  • [学会発表] インドメダカSox3YはメダカでもXX 性転換を誘導する2014

    • 著者名/発表者名
      竹花佑介、成瀬清
    • 学会等名
      日本動物学会第85回大会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [備考] プレスリリース「インドメダカの性決定遺伝子を発見~性染色体の多様化機構の一端を解明~」

    • URL

      http://www.nibb.ac.jp/pressroom/news/2014/06/20.html

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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