発現遺伝子チップを用いたメダカ突然変異体の発現プロファイルの解析

使用表达基因芯片分析青鳉突变体的表达谱

基本信息

批准号：
03J61537
负责人：
横井勇人
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J61537/
关键词：
メダカ発現プロファイル DNAチップマイクロアレイ突然変異体

项目摘要

現在ゲノム特定領域研究においてメダカのゲノム解析、および初期胚で発現する遺伝子の網羅的単離が進行している。本研究は発現遺伝子群のDNAチップ化と突然変異体における発現プロファイル解析系の確立を目指している。本年度は完成したメダカDNAチップを用いて、メダカ突然変異体headfishの遺伝子発現プロファイルを解析した。headfish変異体は胴尾部を欠失しているが、頭部はほぼ正常に形成されるため、DNAチップを用いて野生型胚と遺伝子発現プロファイルを比較することにより、胴尾部の形成に重要な遺伝子を網羅的に単離できることが期待された。メダカDNAチップ(メダカマイクロアレイ8000)は、メダカESTプロジェクトで単離・登録されているデータベースから8,000クラスターのESTを選出して作成したものである。すでに野生型胚における遺伝子発現プロファイルを解析し、これまでにin situ hybridization法により解析された遺伝子発現パターンと一致していることを確認している。headfish変異体は発生初期から中胚葉組織に異常を示し、孵化期には胴尾部の大部分を欠損する。表現型の解析からheadfishでは胴尾部に分化する中胚葉細胞を供給する尾芽の性質が異常になっていることが示唆された。遺伝学的解析により、headfishの原因遺伝子がfibroblast growth factor receptor 1(fgfr1)であることが判明した。DNAチップを用いて解析した結果、fgfr1の下流因子について、正に制御されているもの、負に制御されているもの、それぞれについて数多くの候補遺伝子のデータを得ることができた。その中にはFGFシグナルによって誘導されることが知られているspadetail/tbx16も含まれていた。今後得られたデータをさらに精査することにより、FGFシグナルによって制御される遺伝子の全体像を把握することができると考えている。

目前，特定基因组研究正在进行青鳉鱼基因组分析和早期胚胎表达基因的全面分离。本研究旨在将表达基因转化为DNA芯片，建立突变体表达谱分析系统。今年，我们使用已完成的青鳉DNA芯片来分析青鳉突变头鱼的基因表达谱。头鱼突变体缺乏身体和尾巴，但头部几乎正常形成。通过使用DNA芯片与野生型胚胎进行基因表达谱比较，我们确定头鱼对于身体和尾巴的形成很重要。期待能够全面分离基因。青鳉 DNA 芯片（青鳉微阵列 8000）是通过从青鳉 EST 项目中分离和注册的数据库中选择 8,000 个 EST 簇而创建的。我们已经分析了野生型胚胎中的基因表达谱，并确认它与之前使用原位杂交分析的基因表达模式相匹配。头鱼突变体从发育早期就表现出中胚层组织的异常，在孵化过程中大部分身体和尾巴都缺失了。表型分析表明，头鱼的尾芽具有异常特性，尾芽提供分化成身体和尾部的中胚层细胞。遗传分析显示，头鱼的致病基因是成纤维细胞生长因子受体1（fgfr1）。通过使用 DNA 芯片进行分析，我们能够获得 fgfr1 正向和负向调节下游因子的众多候选基因的数据。其中包括 spadetail/tbx16，已知它是由 FGF 信号诱导的。我们相信，通过进一步检验未来获得的数据，我们将能够了解FGF信号调控基因的整体情况。