魚類外生殖器形態形成の分子的解析:外性器形成のグランドプランを求めて

鱼类外生殖器形态发生的分子分析：寻找外生殖器形成的宏伟计划

基本信息

批准号：
13045037
负责人：
山田源
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Kumamoto University
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：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13045037/
关键词：
交接器細胞増殖因子外性器 Shh 男性ホルモンヒレ付属器官魚類発生

项目摘要

外性器形成過程のメカニズムが興味深い点は、体幹部より伸長-分化する付属器官(appendage)としての形成メカニズムにある。Appendageとは、体幹部より発生する器官であり、代表的なものとして肢芽や外性器、フィン(fin)等が含まれる。本研究においては、分子進化発生学的に付属器官の起源としてlimb-フィン-交接器いずれにも関連しうる、一部の魚類交接器の発生メカニズムに注目し研究を進めた。外性器形成プログラムのグランドプランを解明するためにも、交接器として機能している魚類ガンブシア(カダヤシ)のゴノポディウム(アナルフインの転化した構造)の解剖学的特徴、実験動物としての検討、更に形態形成と遺伝子の働きの解析準備段階としての遺伝子クローニングを行った。まずガンブシアのゴノポディウムの伸長過程を観察し、通常孵化後ゴノポディウムの伸長、分化には数週間かかることが明かとなったので、タンク内水中にエチルテストステロンを外部から加える事により、過程を短縮させ、実験系として効率をあげる事に成功した。引き続いて我々が世界で初めて明らかにした外性器の形成のために重要な上皮性、及び間葉性の遺伝子群クローニングを試み、その結果Shh(ソニックヘッジホッグ)遺伝子、アンドロジェンレセプター(AR)などをクローンした。それらは各々ゴノポディウム伸長中の上皮、及び間葉に発現する事が世界で初めて明かとなった。今後これらの知見を受けて、これらの制御因子群がいかに機能しているか、機能検定系の開発を試みる予定である。またその後ShhやFGFといった制御因子群がホルモン系等の如何なる制御下についても解析を進めていく予定である。

外生殖器形成机制的有趣之处在于，它是作为从躯干延伸和分化的附属物而形成的。附肢是从躯干发育而来的器官，代表性的例子包括肢芽、外生殖器和鳍。本研究重点研究了一些鱼类性器官的发育机制，从分子进化和胚胎学角度，与肢体、鳍和性器官作为附肢的起源有关。为了阐明外生殖器形成计划的宏伟计划，我们将研究甘布西亚鱼的生殖足（臀鳍的改造结构）的解剖特征，其功能是性器官，将其作为实验动物进行研究，并进一步研究其形态发生，我们进行基因克隆作为分析该基因功能的初步步骤。首先，我们观察了甘布西亚生殖足的伸长过程，发现孵化后性足伸长和分化通常需要几周的时间，因此我们通过从外部向缸水中添加乙基睾酮来缩短这个过程，我们作为实验成功提高了效率。系统。随后，我们尝试克隆对外生殖器形成至关重要的上皮和间质基因，这是我们在世界上首次发现的，结果发现了Shh（音刺猬）基因、雄激素受体（AR）、等被克隆。世界上首次揭示它们在生殖足伸长过程中在上皮和间质中表达。基于这些发现，我们计划开发一种功能测定系统来检查这些调节因子如何发挥作用。之后，我们计划继续分析激素系统如何控制Shh和FGF等控制因素。