2020 Fiscal Year Annual Research Report
有胎盤哺乳類におけるSRY遺伝子に依存しない新しい性決定メカニズムの解明
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19H03267
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
黒岩 麻里 北海道大学, 理学研究院, 教授 (20372261)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高田 修治 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, システム発生・再生医学研究部, 部長 (20382856)
伊藤 武彦 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (90501106)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | トゲネズミ / XO / ゲノム編集 / SOX9 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、Y染色体と、性決定遺伝子SRYを消失したアマミトゲネズミにおいて、SRY遺伝子に依存しない有胎盤哺乳類の新しい性決定メカニズムを明らかにすることを目的としている。我々は、これまでに本種の全ゲノム配列を用いた情報解析を行い、性差が見られる染色体領域41ヵ所を検出した。本研究では、41ヵ所全ての領域について分子生物学実験によるスクリーニングを行い、実際に雌雄のゲノム間に性差が存在するかを検証する。加えて、性差がみられた領域を、ゲノム編集技術によりマウスで再現させ、表現型解析を行い性決定の機能を確認し、領域中の性決定因子（遺伝子、調節配列、non-coding RNAなどを想定）の分子制御について明らかにする。さらに、得られた性決定因子が、トゲネズミ属全３種中他の２種にも存在するかを比較解析し、新しい性決定メカニズムが獲得された進化過程を明らかにする。現在までにSRYに因らない哺乳類性決定メカニズムの報告例はなく、本研究が世界で初となる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
性差領域をクリーニングした結果、アマミトゲネズミのSOX9上流配列に精巣特異的エンハンサーとなる候補配列を同定した。そこで、CRISPR/Cas9の系を用いて、マウスゲノム中にアマミトゲネズミ配列を組換えたゲノム編集マウスの作成を試みた。さらに、改変領域を広範囲に広げたゲノム編集マウスの作成を試みた。受精卵を用いたゲノム編集では実現が難しかったため、ES細胞を用いたゲノム編集マウスの作成を行った。しかし、新型コロナウィル感染拡大の影響から、これら実験等が中断した時期があり、進捗状況は遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
エンハンサー候補配列を組換えたゲノム編集マウスは、得られたファウンダーマウスを野生型マウスと交配し、ヘテロ個体、ホモ個体を作出する。ヘテロ個体、ホモ個体において外部生殖器および内部生殖器の形態観察を行う。また、胎齢13.5日胚の生殖腺の形態観察およびSOX9等の性分化関連遺伝子の発現を確認する。改変領域を広範囲に広げたゲノム編集マウスの作成は、引き続きゲノム編集実験を継続する。
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