頭足類単眼胚が浮き彫りにする眼の発生メカニズムの共通性と多様性

头足类单眼胚胎揭示眼睛发育机制的共性和多样性

基本信息

批准号：
12J05107
负责人：
吉田真明
金额：
$ 2.53万
依托单位：
National Institute of Genetics
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J05107/
关键词：
進化発生生物学初期発生眼原基形態形成

项目摘要

ヒメイカにおいて正中に眼が1個しかできないCyclops(単眼)胚が希に現れることから、その初期発生において単一の眼原基が左右に分割して2つの眼が形成されることが示唆されている。本研究において、ヒメイカ初期胚を用いた薬剤阻害実験系を確立し、1-Azakenpaurone処理による阻害実験からWntシグナリングの阻害によって単眼胚が誘導されることを見いだした。1-Azakenpaurone処理によって誘導した単眼胚サンプルを用いて、ファロイジンおよび抗アセチル化チューブリン染色によって分化した神経系を可視化し、単眼胚においては神経細胞が分化しているものの、正常胚に見られるような左右相称の脳神経節、視葉が形成されないことを見出した。また、1-Azakenpaurone処理の臨界期に当たるヒメイカ胚盤期中期において、脊椎動物の眼原基形成に関与している転写因子群のうちPax6、Otx1/2、Six3/6がの眼原基で発現していることを確認し、Wntシグナリングによってこれらの転写因子の発現・および眼原基の位置が制御されていることが示唆された。上記の結果をまとめて原著論文を作成した。また、海外渡航制度において、フロリダ大における軟体動物の比較ゲノム研究に従事し、眼原基形成に関与している転写因子群の相同遺伝子を同定し、その調節領域についての研究を遂行した。

日本鱿鱼中线只有一只眼睛的独眼巨人（单眼）胚胎罕见，这表明在早期发育过程中，单眼原基向左和向右分裂形成两只眼睛。在这项研究中，我们利用早期日本鱿鱼胚胎建立了药物抑制实验系统，并通过使用1-Azakenpaurone处理的抑制实验发现单眼胚胎是通过抑制Wnt信号传导来诱导的。使用 1-Azakenpaurone 处理诱导的单眼胚胎样本，通过鬼笔环肽和抗乙酰化微管蛋白染色观察分化的神经系统，我们发现双侧对称的颅神经节和视叶没有形成。此外，参与脊椎动物眼原基形成的转录因子中的Pax6、Otx1/2和Six3/6在日本鱿鱼的中胚期阶段的眼原基中表达，这是1的关键时期。 -Azakenpaurone 治疗结果证实 Wnt 信号传导调节这些转录因子的表达和眼睛原基的位置。通过总结上述结果，创建了一篇原始论文。此外，作为海外旅行计划的一部分，我在佛罗里达大学从事软体动物的比较基因组研究，在那里我鉴定了一组参与眼原基形成的转录因子的同源基因，并对其调控区域进行了研究。