Molecular basis underlying color pattern diversification through chromosomal inversions within a single gene

通过单个基因内的染色体倒位实现颜色图案多样化的分子基础

• 批准号: 20H03003
• 负责人: 安藤 俊哉
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: Kyoto University (2021-2022)National Institute for Basic Biology (2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03003/
• 关键词: ゲノム編集; 遺伝子導入; 染色体逆位; 種内多型; ナミテントウ; エピジェネティクス

本研究では、単一遺伝子の染色体逆位がいかにして表現型の多様化をもたらすのかに着目し、その背景にある分子基盤の解明を目的とした。今年度は、前年度に続きナミテントウの斑紋の多様化に寄与するpannier遺伝子座で生じた染色体逆位領域の周辺のエピゲノム情報の収集とゲノム編集による機能解析系の確立を推進した。まずCRISPR-Cas9を用いて、解析に用いるノックアウト系統及びトランスジェニック系統の作出を進めた。系統樹立に想定以上に時間を要したものの、解析に用いる一部の系統の樹立に成功した。さらに、染色体逆位領域の周辺のエピゲノム情報の収集の為のサンプル調製（蛹の翅組織からの核抽出・次世代シークエンス解析ライブラリーの調製）の検討を進めた。検討の結果、解析に用いるナミテントウの組織中に含まれる大量の夾雑物が解析を妨げることが判明し、その除去法の条件検討を進めた。その結果、染色体逆位によって引き起こされたエピジェネティック修飾情報の変化の推定と機能解析を進めるサンプルの準備が整った。

这项研究的重点是单个基因的染色体反转如何导致表型多样化，并旨在阐明其背后的分子基础。今年，与上一年一样，我们促进了围绕Pannier基因座生成的染色体反转区域的表观基因组信息的收集，这有助于多样化Lambella的斑块模式，并通过基因组编辑建立功能分析系统。首先，CRISPR-CAS9用于开发敲除和转基因线以进行分析。尽管建立系统发育系统花费的时间比预期的要长，但它成功地建立了一些用于分析的系统发育系统。此外，我们研究了样品制备（从pupal翼组织中提取核萃取和下一代测序分析文库的制备），以收集围绕染色体反转区域的表观基因组信息。调查的结果是，发现用于干扰分析的分析的糖组织中的大量污染物，研究了去除方法的条件。结果，样品准备估计和功能分析由染色体反转引起的表观遗传修饰信息的变化。

项目成果

多細胞生物の表現型の進化方向性にエピジェネティック情報が与える影響の理解に向けて

理解表观遗传信息对多细胞生物表型进化方向的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Toshiya Ando

安藤俊哉の研究ページ

安藤敏也的研究页面

京都大学教育研究活動データベース：安藤 俊哉

京都大学教育研究活动数据库：安藤敏也

Exploring the origin of wing color pattern diversification in the ladybugs by focusing on the key regulatory locus pannier

以关键调控位点pannier探讨瓢虫翅色图案多样化的起源

• 发表时间: 2020
• 作者: Toshiya Ando;Taro Nakamura;Teruyuki Niimi
• 通讯作者: Teruyuki Niimi

Genetic tool development for understanding the molecular basis of intraspecific color pattern diversification in the ladybug

开发遗传工具来了解瓢虫种内颜色图案多样化的分子基础

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuichi I. Naito;Miriam Belmaker;Francisco J. Jimenez-Espejo;Maria D. Simon-Vallejo;Jose Antonio Riquelme Cantal;Ruben Parrilla-Giraldez;Miguel Cortes-Sanchez;Toshiya Ando
• 通讯作者: Toshiya Ando