ゼブラフィッシュのフォワード遺伝学による脊椎動物初期発生研究

利用斑马鱼正向遗传学进行早期脊椎动物发育研究

• 批准号: 16027252
• 负责人: 川上 浩一
• 金额: $ 3.84万
• 依托单位: National Institute of Genetics
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16027252/
• 关键词: ゼブラフィッシュ; トランスポゾン; 遺伝子トラップ; エンハンサートラップ; インサーショナルミュータジェネシス; 母性変異; ポジショナルクローニング; 器官形成; 分子生物学; 発生遺伝学; 挿入変異; 転移酵素; トランスジェニック動物

(1)トランスポゾンにhsp70プロモーターとGFP遺伝子を組み込んだエンハンサートラップベクターを構築した。このエンハンサートラップベクターをゼブラフィッシュゲノムにランダムに挿入させると、挿入部位近傍のエンハンサーによりhsp70プロモーターが活性化され、GFPを組織特異的・器官特異的に発現するゼブラフィッシュが非常に効率よく得られることがわかった。(2)トランスポゾンにhsp70プロモーターと酵母転写因子Gal4を組み込んだGal4エンハンサートラップベクターを構築しゲノムにランダムに挿入させた。これらGal4系統をGal4結合配列であるUASの下流にGFPをもつUAS-GFPリポータートランスジェニックフィッシュとかけあわせ、Gal4が組織特異的・器官特異的に発現することによりGFPが組織特異的・器官特異的に発現されるゼブラフィッシュを効率よく得ることができた。(3)エンハンサートラップベクター挿入の1つがWntシグナル伝達経路の転写因子Tcf7をコードする遺伝子を破壊していた。tcf7遺伝子は胸ヒレ、膜ヒレで発現している。ベクター挿入のホモ2倍体を作製したところ、胸ヒレ、膜ヒレの形態形成に異常がみられた。(4)遺伝子トラップベクター挿入の1つは、核孔を構成する蛋白質の1つNup214をコードする遺伝子を破壊していた。この挿入のホモ2倍体胚は、頭部と目の発生に異常を示し、胚性致死となる。この結果から、nup214遺伝子がゼブラフィッシュ初期発生において必須遺伝子であることを明らかにした。(5)母性変異bobtailの原因遺伝子のポジショナルクローニングに成功した。モリブデン補酵素生合成に必須なbobtail遺伝子はMolybdenum cofactor synthesis step-1をコードしていた。

(1)我们构建了一个增强子捕获载体，其中hsp70启动子和GFP基因被整合到转座子中。当这种增强子捕获载体被随机插入斑马鱼基因组时，hsp70启动子被插入位点附近的增强子激活，并且可以非常有效地获得以组织特异性和器官特异性方式表达GFP的斑马鱼。 (2)将含有hsp70启动子和酵母转录因子Gal4的Gal4增强子捕获载体构建成转座子并随机插入到基因组中。通过将这些 Gal4 品系与在 Gal4 结合序列 UAS 下游具有 GFP 的 UAS-GFP 报告基因转基因鱼杂交，Gal4 以组织特异性和器官特异性的方式表达，并且 GFP 变得组织特异性和器官特异性。我们能够有效地获得表达这一点的斑马鱼。 (3)增强子捕获载体之一的插入破坏了编码Wnt信号转导途径的转录因子Tcf7的基因。 tcf7基因在胸鳍和膜鳍中表达。当我们创建插入载体的同源二倍体时，观察到胸鳍和膜鳍的形态发生异常。 (4) 插入的基因捕获载体之一破坏了编码 Nup214 的基因，Nup214 是构成核孔的蛋白质之一。具有这种插入的同二倍体胚胎表现出头部和眼睛发育异常，导致胚胎致死。这些结果表明nup214基因是斑马鱼早期发育的必需基因。 (5)我们成功地定位克隆了母本突变短尾基因。 Bobtail 基因是钼辅因子生物合成所必需的，它编码钼辅因子合成步骤 1。

项目成果

Transposon tools and methods in zebrafish

• DOI: 10.1002/dvdy.20516
• 发表时间: 2005-10-01
• 期刊: DEVELOPMENTAL DYNAMICS
• 影响因子: 2.5
• 作者: Kawakami, K

DNA transposons in vertebrate functional genomics

• DOI: 10.1007/s00018-004-4232-7
• 发表时间: 2005-03-01
• 期刊: CELLULAR AND MOLECULAR LIFE SCIENCES
• 影响因子: 8
• 作者: Miskey, C;Izsvák, Z;Ivics, Z
• 通讯作者: Ivics, Z

A transposon-mediated gene trap approach identifies developmentally regulated genes in zebrafish

• DOI: 10.1016/j.devcel.2004.06.005
• 发表时间: 2004-07-01
• 期刊: DEVELOPMENTAL CELL
• 影响因子: 11.8
• 作者: Kawakami, K;Takeda, H;Mishina, M
• 通讯作者: Mishina, M

The zebrafish pob gene encodes a novel protein required for survival of red cone photoreceptor cells

斑马鱼 pob 基因编码红锥感光细胞生存所需的新型蛋白质

• 发表时间: 2005
• 期刊: Genetics 170
• 作者: Taylor;M.R.;Kikkawa;S.;Diez-Juan;A.;Ramamurthy;V.;Kawakami K..Carmeliet;P.;Brockerhoff;S.E.
• 通讯作者: S.E.

Excision of the Tol2 transposable element of the medaka fish Oryzias latipes in Xenopus laevis and Xenopus tropicalis

• DOI: 10.1016/j.gene.2004.05.013
• 发表时间: 2004-08-18
• 期刊: GENE
• 影响因子: 3.5
• 作者: Kawakami, K;Imanaka, K;Taira, M
• 通讯作者: Taira, M