ホヤ胚発生を支配する転写制御ネットワーク

调控海鞘胚胎发育的转录调控网络

• 批准号: 20687014
• 负责人: 佐藤 ゆたか
• 金额: $ 17.06万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20687014/
• 关键词: ホヤ; 遺伝子調節ネットワーク

ホヤはコンパクトなゲノムを持ち、胚の構造も単純であるため、ゲノムワイドかつ細胞単位のネットワークの研究が比較的行いやすい。また、ホヤはオタマジャクシ型の幼生をつくるなど、脊索動物に共通の基本的な体制を持っており、ホヤの発生の理解は脊索動物の起源の理解に直接つながる期待がある。昨年度に得た転写因子10個についてクロマチン免疫沈降法によるin vivoでの転写因子の結合プロファイルを解析した。これまでの遺伝子機能解析からは予測されない多くの結合が見つかった。そのうちの一部の結合は実際に機能的であることを実験的に確認した。また、これらの結合が過去の遺伝子機能解析から見いだすことができなかった理由のひとつは、その結合による遺伝子調節がきわめて少数の細胞においてのみ起こるためであった。たとえば、Twist-like1遺伝子は3つの系譜の間充織細胞で発現するが、このうちのひとつの系統でのみ転写調節因子ZicLが結合し、その転写を調節する。また、昨年度に引き続き、母性因子による胚性の調節遺伝子制御についても実験をすすめた。母性因子が胚性の遺伝子発現を制御する転写調節のロジックを明らかにするため、母性因子の網羅的ノックダウンと胚性遺伝子のシス制御の解析を同時に進めている。さらに研究を進め、遺伝子ネットワークを総合的に明らかにし、進化のメカニズムを考察していく予定であったが、本研究は別の科学研究費補助金の採用を受け、1ヶ月あまりの研究の後に廃止し、本研究で得られたデータを引き継いだ。

由于海鞘具有紧凑的基因组和简单的胚胎结构，因此研究全基因组和细胞水平的网络相对容易。此外，海鞘具有与脊索动物共有的基本系统，例如产生蝌蚪形状的幼虫，希望了解海鞘的发育将直接导致了解脊索动物的起源。我们使用染色质免疫沉淀分析了去年获得的 10 个转录因子的体内结合谱。发现了许多以前基因功能分析中未预测到的结合。我们通过实验证实其中一些键确实具有功能。此外，在过去的基因功能分析中无法发现这些键的原因之一是这些键的基因调控仅发生在极少数细胞中。例如，Twist-like1 基因在三个谱系的间充质细胞中表达，但转录调节因子 ZicL 仅在其中一个谱系中结合并调节转录。延续去年，我们还开展了母体因素对胚胎调控基因控制的实验。为了阐明母体因素控制胚胎基因表达的转录调控逻辑，我们同时进行母体因素的全面敲除和胚胎基因顺式调控的分析。原计划是要进行进一步的研究，全面理清基因网络，思考进化机制，但这项研究却被另一项科研资助金接受，研究了仅仅一个多月后，就被废止了，并接管了本研究中获得的数据。

项目成果

Gene regulatory networks underlying the compartmentalization of the Ciona central nervous system

• DOI: 10.1242/dev.026419
• 发表时间: 2009-01-15
• 期刊: DEVELOPMENT
• 影响因子: 4.6
• 作者: Imai, Kaoru S.;Stolfi, Alberto;Satou, Yutaka
• 通讯作者: Satou, Yutaka

Gene regulatory networks in the early ascidian embryo

早期海鞘胚胎中的基因调控网络

• 发表时间: 2009
• 期刊: Biochimica et Biophysica Acta (掲載決定)
• 作者: Yutaka Satou;Nori Satoh;Kaoru S. Imai
• 通讯作者: Kaoru S. Imai

Gene Regulatory Networks for the ascidian larval development

海鞘幼虫发育的基因调控网络

• 发表时间: 2008
• 作者: Shimada;A.;Takano;K.;Shirouzu;M.;Hanawa-Suetsugu;K.;Terada;T.;Toyooka;K.;Umehara;T.;Yamamoto;M.;Yokoyama;S.;Suetsugu;S.;Takahide Kon;Yutaka Satou
• 通讯作者: Yutaka Satou

Improved genome assembly and evidence-based global gene model set for the chordate Ciona intestinalis : new insight into intron and operon poputations

改进的脊索动物基因组组装和基于证据的全局基因模型集：对内含子和操纵子群体的新见解

• 发表时间: 2008
• 期刊: Genome Biology 9
• 作者: Yutaka Satou;Katsuhiko Mineta;Michio Ogasawara;et.al.
• 通讯作者: et.al.