ショウジョウバエ脚のパターン形成機構の解析

果蝇腿图案形成机制分析

基本信息

批准号：
11152236
负责人：
後藤聡
金额：
$ 1.79万
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 (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11152236/
关键词：
発生パターン形成ショウジョウバエ遺伝学肢形成

项目摘要

生物の形態は種によって多様であるが、共通性も多く見いだされる。このことは、形態形成のメカニズムには先祖型があり、それに修正を加えつつ多様な形態が生み出された可能性を示唆している。そこで、我々はショウジョウバエの脚をモデル系に用いて、形作りの基本メカニズムを明らかにし、形の多様性を生み出す機構を解析するための基本的情報を得たいと考えている。ショウジョウバエの脚は、胚期に誘導された原基が幼虫期に増殖・パターン形成を行い、蛹期に形態形成運動をすることによって形成される。我々は、胚期に翅・脚原基が誘導されるメカニズムについて、さらに幼虫期における近遠軸パターンの形成機構について解析し、新たなモデルを提出するに至った。しかし、脚形成機構の全貌を明らかにするにはほど遠い。というのも、脚の形成に関わる遺伝子のかなりのものが未知だからである。そこで、我々は脚形成に関わる遺伝子を網羅的に検索するために、Ga14を用いたエンハンサートラップ系統を作成・スクリーニングし、胚期と幼虫期に脚原基で発現している系統、および成虫の脚の形態に異常を示す系統を同定した。さらに、上述のスクリーニングで同定された系統のすべてについて、挿入箇所の同定を進めている。ショウジョウバエでは、全染色体の塩基配列を決定するゲノムプロジェクトが修了しており、その情報は本年度末あたりに公開される予定である。その情報をもとに、各系統で同定された発現パターンを示す遺伝子の候補を得る予定である。その結果、脚原基において、どのような遺伝子が、どのような発現パターンを示しているかを網羅的にリストアップすることができ、脚の形成機構メカニズムの解明に大きな進歩をもたらすことができるのではないかと考えている。

尽管生物体的形态因物种而异，但也发现了许多共同点。这表明存在祖先类型的形态发生机制，并且可能通过修饰产生多种形态。因此，我们想在模型系统中使用果蝇腿来阐明塑形的基本机制，并获得基本信息以分析产生形状多样性的机制。当在胚胎阶段增殖并在幼虫阶段诱导原始诱导的原始植物时，形成果蝇腿，并在p阶段形成形态学运动。我们分析了在胚胎阶段诱导机翼和腿部原始的机制，以及在幼虫阶段形成近端轴模式的机制，并提出了一个新模型。但是，它远非能够揭示腿部形成机制的全部图片。这是因为腿部形成涉及的大量基因尚不清楚。因此，为了全面搜索腿部形成涉及的基因，我们使用GA14创建并筛选了增强子陷阱线，并确定了在胚胎和幼虫阶段在腿部原始阶段表达的线，以及那些在成年腿形态中表现出异常的线条。另外，正在为上述筛选中确定的所有线条确定插入位点。在果蝇中，一项基因组项目旨在确定所有染色体的核苷酸序列，并计划在本财年结束时公开信息。基于这些信息，计划获得显示在每个菌株中鉴定出的表达模式的候选基因。结果，我们认为有可能全面列出哪些基因显示腿部原始中的表达模式，这将在阐明腿部形成机制的机制方面取得巨大进步。