発生様式の違いをもたらす分子メカニズム:ホヤ種間での比較発生ゲノム科学的解析

导致发育模式差异的分子机制：海鞘物种之间的比较发育基因组分析

• 批准号: 06J03239
• 负责人: 行者 蕗
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J03239/
• 关键词: 進化; 無尾種ホヤ; 幼生筋肉; 遺伝子発現変化; 脊索; 未知遺伝子; 卵殻除去

これまでに当特別研究員が構築・整備した無尾種ホヤ・Molgula tectiformisの約10万リードのEST情報を元に研究を進めた。この種の初期胚には幼生筋肉の前駆細胞が存在するが、有尾種胚発生過程で見られるような細胞分化はおこらず、結果として機能的な幼生の筋肉が形成されない。今年度は、脊椎動物において筋肉特異的な機能を持つことが報告されているが、これまでホヤ類で解析が殆ど行われていなかった10遺伝子の解析を行った。まずカタユウレイボヤゲノム内から遺伝子の探索を行い、得られた遺伝子の胚発生期における発現解析を行ってそれらがほぼ幼生筋肉特異的に発現していることを見出した。ホヤには幼生筋肉と成体筋肉が存在するが、これらの遺伝子のうち5遺伝子はゲノム内に単一遺伝子のみが存在したため、同一遺伝子が幼生と成体の筋肉両方で用いられている可能性が示唆された。先行研究により、無尾種において幼生筋肉アクチンの偽遺伝子化によりその発現抑制が生じていることが報告されているため、これら5遺伝子に関してはカタユウレイボヤと無尾種ホヤの間で遺伝子組成に違いがある可能性もしくは筋肉関連遺伝子の中でも発現抑制機構は一様ではない可能性が示唆された。また、これらの遺伝子をM.tectiformisのEST内より探索したところ、これらのうち3遺伝子の発現が確認され、特にtropomodulinに関しては胚発生期での発現が認められ、この遺伝子が幼生筋肉で必ずしも発現抑制されてはいない可能性が示唆された。

该研究是基于大约 100,000 条关于无尾目 Molgula tectiformis 的 EST 信息进行的，该信息是由这位特殊研究人员构建和维护的。尽管幼虫肌肉的祖细胞存在于该物种的早期胚胎中，但在尿质体发育过程中看到的细胞分化并没有发生，因此，没有形成功能性的幼虫肌肉。今年，我们分析了 10 个据报道在脊椎动物中具有肌肉特异性功能的基因，但迄今为止尚未在海鞘中进行分析。首先，我们在玻璃海鞘基因组中寻找基因，分析了获得的基因在胚胎发育过程中的表达，发现它们几乎只在幼虫肌肉中表达。海鞘既有幼虫的肌肉，也有成虫的肌肉，但其中的五个基因，在基因组中只存在单个基因，这表明幼虫和成虫的肌肉中可能都使用了相同的基因。先前的研究报道，幼虫肌肉肌动蛋白的假基因化抑制了其在无尾类物种中的表达，因此海鞘和无尾类海鞘之间这五个基因的遗传组成很可能存在差异，这表明表达抑制可能存在。肌肉相关基因的机制并不统一。此外，当我们在M. tectiformis的EST中搜索这些基因时，我们证实了其中三个基因的表达，特别是原调节蛋白被发现在胚胎发育过程中表达，表明该基因不一定在幼虫中表达这表明它可能未被抑制。

项目成果

Analysis of large scale expression tags (ESTs) from the anural ascidian, Molgula tectiformis

无耳海鞘 Molgula tectiformis 的大规模表达标签 (EST) 分析

• 发表时间: 2008
• 作者: Fuki Gyoja;Nori Satoh
• 通讯作者: Nori Satoh

Analysis of large scale expression sequenced tags (ESTs) from the anural ascidian, Molgula tectiformis

• DOI: 10.1016/j.ydbio.2007.03.035
• 发表时间: 2007-07-15
• 期刊: DEVELOPMENTAL BIOLOGY
• 影响因子: 2.7
• 作者: Gyoja, Fuki;Satou, Yutaka;Satoh, Nori
• 通讯作者: Satoh, Nori