クダクラゲの群体形成における発生調節遺伝子の役割

发育调控基因在库达水母群体形成中的作用

基本信息

批准号：
22K20662
负责人：
小口晃平
金额：
$ 1.83万
依托单位：
The University of Tokyo
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

项目摘要

刺胞動物ヒドロ虫綱クダクラゲ目においては、形態と機能が特殊化した個体（個虫）が適材適所に配置されることで、ひとつの個体のように振舞う「群体」が構築される。役割が異なる個虫を適所に配置することで、群体が全体として個体のように振る舞うことが可能になると考えられるが、個虫を適所に配置する仕組みは未だ謎に包まれている。これまでの申請者の解析により、クダクラゲの個虫出芽領域では、後生動物の発生過程で体の領域や器官形成に関わるHox遺伝子などの発生調節遺伝子が特異的に発現することを見出した。そこで本研究では、これらの発生調節遺伝子の詳細な発現局在を調べるとともに、遺伝子機能解析を試み、個虫が出芽する位置や個虫の形態への影響を評価することによって、クダクラゲの群体における「適材適所を実現する仕組み」の解明を目指す。2023年度は主な研究材料種であるヨウラククラゲを採集し、in situ hybridizationによる遺伝子発現局在の解析および遺伝子機能解析手法の確立を試みた。その結果、幹細胞マーカー遺伝子など複数の遺伝子の詳細な発現局在が明らかとなった。特に出芽領域で発現している発生調節遺伝子を発見しており、今後幹細胞との局在を詳細に調べていく予定である。また、遺伝子機能解析手法の確立を目指し、マイクロインジェクション法の検討を試み遺伝子発現の低下を導く手法を確立できた。今後、確立できた手法を用い候補遺伝子の機能について解析していく。

按照Cnidarian Hydrogenus的顺序，具有专门形态和功能（个体昆虫）的个体被放置在正确的位置，以形成像单个个体一样的“群体”。据认为，通过将具有不同作用的个体昆虫放置在适当的位置，团体可以像一个人一样行事，但是将单个昆虫置于适当的机制仍然笼罩在神秘之中。申请人的先前分析发现，与人体区域和器官发生有关的发育调节基因（例如HOX基因）在后生动物的发育过程中特别表达在水母的个体萌芽区域中。因此，这项研究旨在通过检查这些发育受调节的基因的详细表达定位，并试图分析基因功能并评估对单个昆虫的位置和单个昆虫的形态的影响，从而阐明“实现正确的水母组正确位置的机制”。在2023年，我们收集了主要的研究材料物种，水母，并试图分析基因表达定位，并建立了一种通过原位杂交分析基因功能分析的方法。结果，已经揭示了包括干细胞标记基因在内的多个基因表达的详细定位。特别是，已经发现了在萌芽区域中表达的发育调节基因，我们计划详细研究它们与干细胞的定位。此外，我们试图建立一种遗传功能分析的方法，并试图研究一种微注射方法，从而导致基因表达降低。将来，我们将使用既定方法分析候选基因的功能。