ゾウリムシの自殖を制御する分子機構の解明

草履虫自花受精控制分子机制的阐明

基本信息

批准号：
22K20641
负责人：
川口隆之
金额：
$ 1.83万
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：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-08-31 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20641/
关键词：
ゾウリムシ DNAメチル化オートガミー

项目摘要

単細胞真核生物のゾウリムシ（Paramecium tetraurelia）は、異なる性の個体が接合する一般的な有性生殖に加えて、単一細胞内で有性生殖を完結させるオートガミーと呼ばれる特殊な有性生殖様式を有する。本年度は、オートガミーの開始機構の解明を目指して以下の研究を遂行した。研究代表者は予備的な実験から、１）オートガミーの過程でDNAアデニンのメチル化修飾（6mA）が減数分裂期の小核に蓄積していること、２） DNAアデニンのメチル化酵素（MET）をコードする遺伝子をノックダウンした細胞では、通常の接合による有性生殖を行えるのに対して、オートガミーは開始できないことを見出していた。さらに、オートガミーの開始に関連する因子を同定するために、METのノックダウン細胞のトランスクリプトーム解析を予備的な実験として行っていた。本年度はトランスクリプトーム解析から得た知見を元に、野生型細胞でオートガミー過程の初期に発現しているのに対し、METのノックダウン細胞では発現が上昇してない遺伝子に着目し、RNAiによってそれらの遺伝子に対してそれぞれノックダウンを試み、MET存在下でオートガミーの開始が阻害されるかを検討した。その結果、それらの遺伝子の中から、ノックダウンすることによってオートガミーの開始に影響を与える遺伝子を見出すことに成功した。さらに、この遺伝子はノックダウンしても栄養状態での生育に影響は見られないため、オートガミーの進行に関与している可能性が示唆された。

单细胞真核生物三尿尿液具有一种特殊的有性繁殖模式，称为Autogumy，除了对不同性别的个体的一般性复制外，该模式还完成了单个细胞内的有性繁殖。今年，我们进行了以下研究，目的是阐明自动芒果发射的机制。研究人员发现，1）在减数分裂阶段在微核中积聚的自动化过程中DNA腺嘌呤（6MA）的甲基化修饰； 2）击倒编码DNA腺嘌呤甲基酶（MET）基因的细胞可以通过正常结合进行性繁殖，而自动性无法启动。此外，对MET中敲低细胞的转录组分析是作为初步实验，以识别与自动启动相关的因素。基于从转录组分析获得的发现，我们集中在自动穆姆过程开始时在野生型细胞中表达的基因，而在Met敲低细胞中，在Met敲低细胞中并没有增加表达，并试图使用RNAI敲除这些基因以检查在Metogym的启动时是否会在MET of MET的情况下抑制自动脉的起始。结果，我们成功地发现了一个基因，该基因通过在这些基因之间击倒来影响自动木材的启动。此外，该基因的敲低不会影响植物状态的生长，这表明它可能与自动穆斯基的进展有关。