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2014 年度 実施状況報告書

環境による性決定遺伝子の発現調節メカニズムの解明―甲殻類ミジンコをモデルとして―

研究課題

研究課題/領域番号 26840105
研究機関大阪大学

研究代表者

加藤 泰彦  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60415932)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード性決定 / 幼若ホルモン受容体 MET / ゲノム編集技術 / RNA-Seq / オオミジンコ / dsx 遺伝子 / 幼若ホルモン / 「ゲノム支援」活動
研究実績の概要

生物の性決定の様式は、遺伝性決定と環境性決定に大きく分類される。私達は最近ミジンコの環境性決定の制御に、他の動物の遺伝性決定を制御する転写因子 DSX のオーソログが機能していることを発見し、遺伝子レベルでの性決定の普遍性を見いだした。また、環境の悪化を感知した個体が体内の幼若ホルモンのレベルを上昇させ dsx 遺伝子の発現を誘導していることを示唆する結果も得た。本研究では、2つの仮説を立て幼若ホルモンによる dsx 遺伝子の制御機構を解析する。
1つ目の仮説(仮説1)は、幼若ホルモン受容体である転写因子 MET が直接 dsx 遺伝子の発現を誘導しているというものである。仮説1を証明するために、タグ配列を付加した MET の ChIP 解析を行う。本年度は、タグを付加した MET を発現するトランスジェニックミジンコを作製するために必要なゲノム編集技術の基盤を整備した。これまでに TALEN 及び Crispr/Cas9 を利用した標的配列の二本鎖切断技術を確立し、ノックイン技術の開発にも成功した。
もう1つの仮説(仮説2)は、幼若ホルモンに dsx 以外の遺伝子が最初に応答し、その遺伝子産物が dsx 遺伝子を制御しているというものである。仮説2を証明するために、新学術領域研究「ゲノム支援」活動より支援をいただいて幼若ホルモン感受期から dsx 遺伝子が発現する時期までの経時的な遺伝子発現変化の RNA-Seq 解析を行い、性決定時期の幼若ホルモン応答遺伝子を探索する。本年度は、サンプル全てのシーケンスを終了し、データ解析を開始した。

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

「ゲノム支援」活動より援助をいただき、当初の研究計画を少し変更したが、概ね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

タグ配列を付加した MET を発現するトランスジェニックミジンコをゲノム編集技術を利用して作製し、dsx 遺伝子に対して ChIP 解析を行う。
RNA-Seq データを解析し、性決定時期に発現が変動する幼若ホルモン応答遺伝子を抽出する。ノックダウンなどにより見出した幼若ホルモン応答遺伝子の遺伝子操作を行い dsx 遺伝子の制御因子であるか否かを明らかにする。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Heterodimeric TALENs induce targeted heritable mutations in the crustacean Daphnia magna2015

    • 著者名/発表者名
      内藤彰子、加藤泰彦、中西貴士、松浦友亮、渡邉肇
    • 雑誌名

      Biology OPEN

      巻: 13 ページ: 364-369

    • DOI

      10.1242/bio.20149738

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] An lncRNA regulates an environmental sex determining gene doublesex1 in Daphnia2014

    • 著者名/発表者名
      加藤泰彦
    • 学会等名
      16th Tokyo RNA Club
    • 発表場所
      東京大学 武田ホール(東京都)
    • 年月日
      2014-11-28 – 2014-11-28
    • 招待講演
  • [学会発表] Heterodimeric TALENs induce targeted heritable mutations in the crustacean Daphnia magna2014

    • 著者名/発表者名
      内藤彰子、加藤泰彦、中西貴士、松浦友亮、渡邉肇
    • 学会等名
      第37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)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-25
  • [学会発表] CRISPR/Cas9、TALENを利用したオオミジンコのゲノム編集技術の開発2014

    • 著者名/発表者名
      中西貴士、内藤彰子、加藤泰彦、松浦友亮、渡邉肇
    • 学会等名
      第37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)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-25
  • [学会発表] CRISPR/CasおよびTALENによるDaphnia magnaのゲノム編集技術の開発2014

    • 著者名/発表者名
      内藤彰子、中西貴士、加藤泰彦、松浦友亮、渡邉肇
    • 学会等名
      第66回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-09
  • [学会発表] An lncRNA regulates an environmental sex determining gene doublesex1 in Daphnia2014

    • 著者名/発表者名
      加藤泰彦、須藤優海、渡邉肇
    • 学会等名
      第16回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      ウィンクあいち(愛知県)
    • 年月日
      2014-07-23 – 2014-07-23

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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