糞線虫寄生世代メスの単為生殖における精子非依存性極性形成機構の解明

阐明类圆线虫寄生雌性孤雌生殖过程中不依赖精子的极性形成机制

基本信息

批准号：
16K19115
负责人：
日野明紀菜
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tokyo Medical and Dental University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-01 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

動物寄生性線虫である糞線虫の宿主寄生ステージは単為生殖によって発生する。すなわち、卵が精子を用いずに発生を進行させることが可能である。申請者は、単為生殖を行う卵が精子を用いずに卵内の極性を形成するメカニズムの解明を目的とした研究を行った。まず、C. elegansの卵でanterior側またはposterior側に局在することが知られているProtein kinase C (PKC)-3 やPartitioning defective protein (par) -6 と相同性の高い分子を糞線虫ゲノム情報から見出した。これらの分子を蛍光標識し、その動態を追うことで極性形成のモニタリングが可能であると考えた。そこで、CRISPR/Cas9系を用いた遺伝子組換え系の確立を試みた。核酸の導入は、自由生活世代メスへのマイクロインジェクション法により行うこととした。糞線虫自由生活世代は、糞感染ラットの糞便を寒天培地上で;培養することによって得られるが、感染ラットの維持が困難であることから、in vitro培養によって自由生活型世代虫体を得ることを試みた。C. elegansの感染型幼虫誘導阻害物質であるdelta7ダファクロン酸(d-DA)を有性生殖後に発生する卵に加えて培養することで、感染型虫体への成長が阻害され次世代の成虫体が得られると考えた。有性生殖後に発生する卵をd-DA(500 nM) を添加した糞便融解液中で培養したところ、培養2日後体長1 mm体幅50 μmの虫体が見られた。この虫体は腸管及び生殖腺が発達しており、産卵口の形成も見られた。これらは自由生活世代雌の特徴と一致していた。一方で、d-DAを加えない培養では全ての虫体が感染型幼虫に発育した。以上の結果から、糞線虫のin vitro培養の可能性が示唆された。

类圆线虫（一种动物寄生线虫）的宿主寄生阶段通过孤雌生殖发生。也就是说，卵子可以在不使用精子的情况下继续发育。申请人进行了旨在阐明孤雌卵在不使用精子的情况下在卵内形成极性的机制的研究。首先，发现与已知位于秀丽隐杆线虫卵的前侧或后侧的蛋白激酶C（PKC）-3和分配缺陷蛋白（par）-6具有高度同源性的分子被引入圆线虫中。来自基因组信息。我们认为可以通过荧光标记这些分子并跟踪它们的动态来监测极性的形成。因此，我们尝试利用CRISPR/Cas9系统建立基因重组系统。通过显微注射将核酸引入自由生活的雌性体内。圆线虫的自由生活世代可以通过将粪便感染的大鼠的粪便在琼脂培养基上培养来获得，但由于感染的大鼠难以维持，所以可以通过体外培养I来获得圆线虫的自由生活世代。试过了。我认为，通过向有性生殖后发育的卵中添加秀丽隐杆线虫感染性幼虫诱导抑制剂δ7达法库罗酸（d-DA），可以抑制感染性幼虫的生长，并抑制下一代成虫幼虫。会给我一个身体。将有性生殖后发育的卵在添加了d-DA(500nM)的粪便溶液中培养时，培养2天后观察到体长1mm、体宽50μm的虫体。这种昆虫身体已经发育出肠道和性腺，并且还观察到产卵器的形成。这些特征与自由生活女性的特征是一致的。另一方面，在不添加 d-DA 的培养物中，所有蠕虫都发育成感染性幼虫。上述结果表明类圆线虫体外培养的可能性。