エネルギー分配の分子メカニズムの解明ー淡水の１次消費者ミジンコをモデルとしてー

阐明能量分布的分子机制 - 以主要淡水消耗者水蚤为模型 -

基本信息

批准号：
21K19298
负责人：
加藤泰彦
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19298/
关键词：
エネルギー分配 DNMT3 ミジンコ DNAメチル化

项目摘要

オオミジンコにおいて、哺乳類の de novo DNA メチル化酵素3（DNMT3）のオーソログをコードしている DNMT3.1 遺伝子は、オオミジンコが摂取するエネルギーの減少に伴って、成長と繁殖の間のエネルギー分配を決定する。これは、DNMT3.1 発現細胞がエネルギー分配の中枢細胞であることを強く示唆するものである。DNMT3.1 が制御する遺伝子ネットワークを明らかにするために、昨年度に引き続き本年度は DNMT3.1 遺伝子座に蛍光タンパク質遺伝子をノックインし、DNMT3.1 発現細胞を蛍光ラベルすることを試みた。昨年度に DNMT3.1のイントロンを狙って切断する TALEN を設計し卵に注入すると予想外に毒性が高いことが判明した。このため、異なるイントロンを狙った TALEN の設計を試みたが標的配列の GC 含量等の問題により設計が困難であることが明らかとなった。そこで、より標的配列の設計の自由度が高い CRISPR/Cas9 を用いることとした。複数の gRNA を設計し、各 gRNA を Cas9 と卵に注入することで切断能を評価したところ、切断能力の高い gRNA を見出した。

在大型溞中，DNMT3.1 基因编码哺乳动物从头 DNA 甲基转移酶 3 (DNMT3) 的直系同源物，当大型溞接收的能量较少时，它决定生长和繁殖之间的能量分配。这强烈表明表达 DNMT3.1 的细胞是能量分布的中心细胞。为了弄清楚DNMT3.1控制的基因网络，今年继去年之后，我们尝试将荧光蛋白基因敲入DNMT3.1位点，并对表达DNMT3.1的细胞进行荧光标记。去年，当我们设计了一种TALEN来切割DNMT3.1的内含子并将其注射到鸡蛋中时，结果发现它具有意想不到的剧毒。因此，人们尝试设计针对不同内含子的TALEN，但由于目标序列的GC含量等问题，设计变得很困难。因此，我们决定使用CRISPR/Cas9，其在设计靶序列方面具有更高的自由度。在设计了多种gRNA，并通过将每种gRNA与Cas9一起注射到鸡蛋中来评估其切割能力后，他们发现了具有高切割能力的gRNA。

项目成果

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专利数量（0）

The Mechanism for Establishing the Binary Sex with Environmental Signals in the Crustacean Daphnia magna

甲壳类大型水蚤通过环境信号建立二性的机制

DOI：
10.1007/978-981-19-5359-0_12
发表时间：
2022
期刊：
Spectrum of Sex
影响因子：
0
作者：
Kato Yasuhiko;Watanabe Hajime
通讯作者：
Watanabe Hajime

The freshwater water flea Daphnia magna NIES strain genome as a resource for CRISPR/Cas9 gene targeting: The glutathione S-transferase omega 2 gene

DOI：
10.1016/j.aquatox.2021.106021
发表时间：
2021-11-30
期刊：
AQUATIC TOXICOLOGY
影响因子：
4.5
作者：
Byeon, Eunjin;Kim, Min-Sub;Lee, Jae-Seong
通讯作者：
Lee, Jae-Seong

湖沼のヒロイン，ミジンコを分子の言葉で理解する

从分子角度了解水蚤，湖泊的女英雄

DOI：
10.34565/seibutsukogaku.100.7_383
发表时间：
2022
期刊：
Seibutsu-kogaku Kaishi
影响因子：
0
作者：
Kitamura Ayaka;Jiayue Chen;Suwa Tomoya;Kato Yasuhiko;Wada Tadashi;Watanabe Hajime;加藤泰彦
通讯作者：
加藤泰彦

Analysis of the transactivation region of the 5´ UTR overlapping lncRNA DAPALR in the crustacean Daphnia magna

甲壳动物大型溞中 5´ UTR 重叠 lncRNA DAPALR 反式激活区域的分析