ホヤ初期胚細胞の運命決定に関与する遺伝子の機能解析

海鞘早期胚胎细胞命运决定基因的功能分析

基本信息

批准号：
12202039
负责人：
藤原滋樹
金额：
--
依托单位：
Kochi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ホヤは脊索動物の基本的な体制を備えているが、細胞数が少なくゲノムの重複もないため、脊索動物のシンプルなモデル系と言える。ホヤ胚においては決定因子の分配と細胞間相互作用によって、のう胚期の前にほとんどの細胞の予定運命が1つに限定される。また細胞タイプ特異的遺伝子発現が始まるのも卵割期である。そこで、本研究ではカタユウレイボヤ卵割期のESTと網羅的in situ解析を行った。今年度は、カタユウレイボヤ32〜110細胞期のEST解析を行った(配列決定、クラスタリング、ホモロジー検索は京大・佐藤矩行教授の研究室と遺伝研シークエンシングファシリティーのご協力を得た)。さらに、得られた1514の独立クローンのうち1065クローンについてホールマウントin situハイブリダイゼーションによって卵割期からのう胚までの発現パターンを解析した。解析続行中のため数値は未確定であるが、約8%のクローンが割球特異的に発現していた。それらのうち約40%が筋肉と神経索系統の、約30%が動物半球(表皮と神経系)の割球で発現していた。前者のタイプでは32細胞期から強い発現が見られ、母性mRNAであることが示唆された。32細胞期においてはそれらの割球の運命は決定されておらず、この時期に受ける誘導に応答してこれらの割球の娘細胞の一方が脊索・間充織の運命を選択する。したがって、これらのcDNAがコードするタンパク質は、誘導シグナルの細胞内伝達の抑制などを通じて筋肉・神経索などの運命決定に関与する可能性が考えられる。また少数であるが単一の細胞タイプ(筋肉など)に特異的な発現をするクローンがあった。それらの多くは新規の遺伝子であり発現開始時期も早いので、細胞運命決定メカニズムの解明に役立つと期待される。現在論文執筆中であり、ESTおよびin situデータはweb上で公開予定である。

虽然海鞘具有脊索动物的基本结构，但它们的细胞数量较少，并且没有重叠的基因组，因此可以认为它们是脊索动物的简单模型系统。在海鞘胚胎中，决定簇的分布和细胞间相互作用将大多数细胞限制在囊肿阶段之前的单一预定命运。细胞类型特异性基因表达也在裂解阶段开始。因此，在本研究中，我们对玻璃海鞘裂解阶段进行了EST和全面的原位分析。今年，我们对 Ciona 32 至 110 细胞阶段进行了 EST 分析（测序、聚类和同源性搜索是在京都大学佐藤典之教授实验室和国立遗传研究所测序设施的合作下完成的）。此外，通过整体原位杂交分析了从裂解阶段获得的1514个独立克隆中的1065个克隆的表达模式。大约 8% 的克隆以卵裂球特异性方式表达，但由于分析仍在进行中，具体数值尚未确定。其中约40%在肌肉和神经索谱系中表达，约30%在动物半球（表皮和神经系统）的卵裂球中表达。在前一种类型中，从32细胞阶段观察到强表达，表明它是母体mRNA。在 32 细胞阶段，这些卵裂球的命运尚未确定，并且这些卵裂球的子细胞之一选择脊索/间质命运以响应此阶段的诱导。因此，这些cDNA编码的蛋白质有可能通过抑制细胞内引导信号的传递来参与决定肌肉、神经索等的命运。还有少数克隆在单一细胞类型（例如肌肉）中具有特异性表达。这些基因中有许多是新的，并且它们的表达很早就开始，因此它们有望有助于阐明细胞命运决定的机制。该论文目前正在撰写中，EST 和现场数据计划在网络上发布。