発生システムの構造と進化のメカニズム

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13044001
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 野地 澄晴 徳島大学, 工学部, 教授 (40156211)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長谷部 光泰 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 教授 (40237996) ; 赤坂 甲治 広島大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60150968) ; 佐藤 ゆたか 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40314174) ; 倉谷 滋 岡山大学, 理学部, 教授 (00178089)
• Keywords: 発生・分化 / 進化 / 遺伝子 / カワヤツメ / ウニ / ホヤ / コオロギ / 花

Research Abstract

種々の動物や植物における発生のシステムの構造を調べ,それを比較検討するための基礎的データを本年度は得ることに集中した.
(1)棘皮動物(ウニ)について(赤坂):ウニを対象に、これまでに多くの形態形成に関わるホモログをクローニングした.本年度は特に,T-brainホモログとBrachyuryホモログについて解析し,原腸陥入と原腸形成に関与することが示唆された.(2)昆虫(コオロギ)について(野地):昆虫の多様性を獲得するメカニズムを解明するために,ショウジョウバエとは異なり不完全変態するコオロギの発生システムを遺伝子レベルで研究するため,約3000クローンの塩基配列を決定し,その一部についてIn situ hybridizationを行い,発現パターンを決定した.さらに,コオロギの遺伝子操作法を確立するために,トランスポゾンの卵内での活性を測定した結果,活性があることがわかった.(3)尾索類(ホヤ)について(佐藤):Ciona科のホヤを用い脊索および筋肉細胞の分化の分子機構について明らかにするため,ベータカテニンの下流遺伝子を検索し,Lim-homeobox遺伝子,FGFなどが含まれることがわかった.(4)カワヤツメ,スッポン(倉谷):動物の顎や亀甲の形態形成を解明するために,カワヤツメの顎の形成をhomeobox遺伝子に着目して解析し,顎口類の顎の形成における分子カスケードをヤツメウナギも持っていることが示唆された.亀甲の形成に関与する遺伝子について検索を行なったが,亀甲特異的な遺伝子はまだ見つかっていない.(5)植物(長谷部):花器官の形成は、花器官形成遺伝子と呼ばれるホメオティックセレクター遺伝子によって担われているので,それらの遺伝子を解析した.その結果,FLO/LFY遺伝子による花器官形成遺伝子の誘導はシダ植物段階から種子植物が進化するときに獲得されたことがわかった.

Research Products

• [Publications] Inoue, Y.: "Correlation of expression patterns of homothorax, dachshund, and Distal-less with the proximodistal segmentation of the cricket leg bud"Mech. Dev.. (In press).
• [Publications] Mitsunaga-Nakatsubo, K.: "Brachyury homologh(HpTa) is involved in the formation of archenteron and secondary mesenchyme cell differentiation in the sea urchin embryo"Zoology. 104. 99-102 (2001)
• [Publications] Murakami, Y.: "Identification and expression of the lamprey Pax-6 gene : Evolutionary origin of segmented brain of vertebrates"Development. 128. 3521-3531 (2001)
• [Publications] Sato, Y.: "Early embryonic expression of a LIM-homeobox gene Cs-lhx3 is downstream of b-catenin and respondible for the endoderm differentiation in Ciona savignyi"Development. 128. 3559-3570 (2001)
• [Publications] Shindo, S.: "Characterization of a FLORICAULA/LEAFY homologue of Gnetum parvifolium, and its implications for the evolution of reproductive organs in seed plants"Int. J. Plant Sci.. 162. 1199-1209 (2001)
• [Publications] Miyawaki, K.: "Expression patterns of aristaless in developing appendages of Gryllus bimaculatus(cricket)"Mech. Dev.. (In press).
• [Publications] 野地澄晴: "ポストゲノム時代の免疫染色・in situハイブリダイゼーション"羊土社. 194 (2001)