「メス化遺伝子」がオスで発現しても正常に「オス化」できる分子制御機構とは？

即使女性化基因在男性中表达，仍允许正常男性化的分子控制机制是什么？

基本信息

批准号：
21K05626
负责人：
後藤寛貴
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05626/
关键词：
性的二型クワガタムシ性決定機構甲虫 transformer doublesex

项目摘要

本課題では、メス化遺伝子として知られるtransformer 遺伝子の性決定カスケード中の役割とその多様化について研究する。通常、この遺伝子は性特異的な選択的スプライシングによって、メスのみで機能的なTraタンパクを発現しメス化を誘導する。一方、オスでは非機能的なタンパクしか発現せず機能を持たない。しかし研究代表者はクワガタムシ科の一部の種において、雌雄の両方で同じ機能的なTraが発現することを見出し、オスでは機能的なTraを発現しているにもかかわらず、正常にオスへと分化する機構の解明に取り組む。2022年度は、雌雄で同一のtraアイソフォームを発現した種であるオキナワノコギリクワガタを用いて、雌雄同一のアイソフォームが発現することの再現性の確認、およびtraのコファクターであるtra2の性特異的な発現の可能性について検証した。結果、6月に沖縄でサンプリングを行い、これまで用いていた個体とは異なる個体群由来の個体でも、やはりオスとメスのtra発現アイソフォームは同一であり、この特異な現象の再現性が確認された。また、tra2の発現は雌雄特異性が見られなかった。この結果により「tra2の発現に性特異性があることで雌雄で同じtraを発現していてもメスのみでメス分化が起こる」という可能性はほぼ否定された。今後は、RNAseqを用いたオス特異的なオス分化因子を探索するとともに、Traタンパクの検出を通してtraのmRNAの翻訳制御の可能性を検証する予定である。また、クワガタムシ科内のtra遺伝子の数と発現パターンを網羅的に調べるため、新たにヒラタクワガタ、マグソクワガタ、キンオニクワガタにおいて、トランスクリプトームDBの構築に着手した。

在这个项目中，我们将研究转化基因（称为女性化基因）在性别决定级联及其多样化中的作用。通常，该基因通过性别特异性选择性剪接仅在女性中表达功能性 Tra 蛋白，从而诱导女性化。另一方面，雄性只表达非功能性蛋白质，没有功能。然而，主要研究人员发现，在石竹科的某些物种中，雄性和雌性都表达相同的功能 Tra。我们将致力于阐明分化机制。 2022年，我们将使用冲绳锯尾锹虫（一种在两性中表达相同tra亚型的物种）来确认相同亚型在两性中表达的再现性，并研究tra2的性别特异性，tra 的辅助因子，我们验证了这种表达的可能性。结果，我们于6月在冲绳进行了采样，发现男性和女性的tra表达亚型是相同的，即使是来自与之前使用的人群不同的个体，证实了这种独特现象的再现性。。此外，tra2 表达不具有男女特异性。这一结果实际上排除了“即使男性和女性由于 tra2 的性别特异性表达而表达相同的 tra，但女性分化仅发生在女性中”的可能性。未来，我们计划利用RNAseq寻找男性特有的雄性分化因子，并通过检测Tra蛋白来验证调节tra mRNA翻译的可能性。此外，为了全面调查锹科内tra基因的数量和表达模式，我们开始构建锹甲、锹甲、锹甲新的转录组数据库。