ミジンコの環境依存型性決定を司る母性因子の探索と遺伝子制御ネットワークの構築

寻找水蚤环境依赖性性别决定的母体因子并构建基因调控网络

基本信息

批准号：
15H06839
负责人：
豊田賢治
金额：
$ 1.75万
依托单位：
National Institute for Basic Biology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-08-28 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H06839/
关键词：
ミジンコ Daphnia pulex 環境依存型性決定幼若ホルモン光周性

项目摘要

淡水性甲殻類のミジンコ類は環境依存型の性決定様式を示す。彼らは単為生殖によって好適環境では雌を、また環境の悪化に伴い雄を産出する。私はこれまでに、ミジンコDaphnia pulex WTN6系統が日長時間に応じて仔虫の性比を制御できることを見出した。この雌雄の誘導系を駆使して、雄誘導条件では幼若ホルモン(JH)の生合成制御により母親体内のJH濃度が上昇し、そのとき卵巣内にある卵母細胞の発生運命が雄に決まるというモデルを示してきた。しかし依然として、母親体内のJH濃度変動がどのような経路を介して卵巣中の卵母細胞に伝わり、雄性分化を制御しているのか、これらの分子機構は全く分かっていない。そこで本研究は、WTN6系統をモデルに、雌雄の運命決定を司る母性因子の探索および雄性分化シグナルカスケードの全容解明を目的に、時系列サンプルによるトランスクリプトーム解析を実施した。本解析では、性決定因子と日長応答因子を区別するため、日長条件による雌雄の誘導系に加え、JH処理による雄誘導系も用いた。サンプルは計10点のタイムポイントで取得した（卵母細胞を含む母親の卵巣全体：5点、母親の育房に産みだされた胚：5点）。本年度は、全てのサンプルのRNA-seq用のライブラリを作製し、シークエンスデータを得ることに成功している。今後、時系列サンプルの特長を生かした遺伝子制御ネットワークの推定解析などを通して、ミジンコの環境依存型性決定の根幹を成している分子基盤の解明に迫りたいと考えている。

淡水甲壳类动物水坝表现出环境依赖的性别决定模式。它们通过孤thenenogeneserogenogeny在首选环境中产生女性，而男性则随着环境的恶化而产生女性。我以前曾发现，小酒馆pulex wtn6谱系可以根据白天控制药丸的性别比。使用这种诱导系统的男性和女性，我们显示了一个模型，在该模型中，由于男性诱导条件下，由于幼年激素（JH）的生物合成，孕产妇体内的JH浓度增加，并且在男性中确定卵巢内卵母细胞的发育命运。但是，仍然尚不清楚母体JH浓度中的波动通过哪些途径传播到卵巢中的卵母细胞并调节男性分化。因此，这项研究使用时间序列样本（使用WTN6系作为模型）进行了转录组分析，目的是搜索孕产妇因素，这些因素控制男性和女性的命运确定，并阐明男性分化信号级联的全部范围。在此分析中，为了区分性决定因素和光周期反应因子，除了在光周期条件下的男性和女性诱导系统外，JH处理还使用了男性诱导系统。总共以10个时间点获得样品（母亲的整个卵巢中的5点，包括卵母细胞，以及在母亲的静脉中放置5点胚胎）。今年，我们成功地为所有样品创建了一个用于RNA-seq的库，并获得了序列数据。将来，我们希望通过对利用时间序列样本特征的基因控制网络的估计分析来探索构成水坝环境依赖性基础的分子基础。