真珠形成における遺伝子発現調節機構を1細胞レベルで解明する

在单细胞水平阐明珍珠形成的基因表达调控机制

• 批准号: 22K05825
• 负责人: 竹内 猛
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05825/
• 关键词: シングルセルRNA-seq; シングルセルATAC-seq; トランスクリプトーム; バイオミネラリゼーション; アコヤガイ; 真珠

アコヤガイによって作られる養殖真珠は日本でもっとも重要な水産資源の一つである。本研究では、真珠形成に関わる遺伝子発現調節機構を１細胞レベルで解明することを目指す。本年度は、アコヤガイ外套膜の1細胞ATAC-seq解析にむけて、外套膜の細胞分離手法を確立した。カルシウム・マグネシウムフリーの海水等張液中での攪拌処理や、様々な種類のプロテアーゼ処理の条件検討を行い、外套膜細胞を生きた状態で１細胞に分離するプロトコルを作成した。さらに、シングルセルRNA-seqライブラリ作成およびシーケンスにより、１細胞ごとの遺伝子発現プロファイルを取得することに成功した。遺伝子発現プロファイルに基づいてクラスタリングを行い、貝殻形成に関わると考えられる細胞の同定できることを確認した。また、外科的に分離した外套膜組織には貝殻形成関連遺伝子を全く発現しておらず、貝殻形成には関与していない細胞群が含まれることを確認した。また、遺伝子や遺伝子発現調節領域の同定に必要不可欠である、アコヤガイの高精度リファレンスゲノムを構築した。

Akoyagai生产的培养珍珠是日本最重要的海鲜资源之一。这项研究旨在阐明一个细胞水平上涉及珍珠形成的基因表达调节的机制。今年，我们建立了一种在地幔的单细胞ATAC-SEQ分析中分离地幔细胞的方法。我们研究了在无钙含钙的海水等渗溶液和各种蛋白酶的处理中搅拌处理的条件，并创建了一种将地幔细胞分离成一个生命状态的细胞的方案。此外，我们通过创建单个细胞RNA-seq库和测序成功地获得了每个细胞的基因表达谱。基于基因表达谱进行聚类，以确认可以鉴定出被认为与壳形成有关的细胞。还证实，手术分离的地幔组织没有壳形成相关的基因和一组与壳形成无关的细胞。我们还构建了Akoyagae的高精度参考基因组，这对于鉴定基因和基因表达调节区域至关重要。