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The molecular basis for germ cell development in teleost fish

硬骨鱼生殖细胞发育的分子基础

基本信息

批准号：
21H02277
负责人：
西村俊哉
金额：
$ 11.48万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02277/
关键词：
不妊化技術生殖細胞不妊化 CRISPR-Cas13dシステム CRISPR-Cas13d メダカ

项目摘要

本研究では、魚類における生殖細胞形成に必要な分子基盤の解明が第1の目的であり、その知見を元に幅広い魚類において不妊化可能な技術開発を行うことか第2の目的である。2022年度には生殖細胞形成に必須なdnd1遺伝子の共通性の高い配列をターゲットとするgRNAを設計し、CRISPR-Cas13dシステムを用いたノックダウンにより汎用性高く魚類の不妊化が可能か検証した。魚類dnd1遺伝子(７２種８０遺伝子）において１００％マッチした標的配列は存在しなかったため、配列保存性の高い領域を選択し、魚種グループごと（例、サケ科魚類）の配列をもとに共通gRNAを設計した。そして、それらをメダカ受精卵にインジェクションし、生殖細胞の欠損を指標にノックダウンが可能か調査した。メダカdnd1に対して、１塩基のミスマッチがある魚種グループ（サケ科、カワスズメ科、マグロ属、ブリ属）のgRNAでは、ノックダウン効率は減少するもののメダカの生殖細胞の欠損を確認できたが、２塩基のミスマッチ（コイ科）があるgRNAでは、ノックダウンを確認できなかった。１塩基のミスマッチのgRNAについて、stem loop部位に変異を加えたところ、不妊化効率が上昇した。さらに、サケ科魚類共通のgRNAをニジマス受精卵にインジェクションしたところ８０％以上の効率で生殖細胞が欠損した。以上の結果からCRISPR-Cas13dシステムによるdnd1のノックダウンが養殖魚の不妊化に有効であり、さらに、本研究で設計した共通gRNA により幅広い魚種での不妊化が可能であることを示唆する。

The first objective of this study is to understand the molecular basis necessary for the formation of germ cells in fish. The second objective is to develop technologies for the development of germ cells in fish. In 2022, we designed and used CRISPR-Cas13d gene to detect the high level of interoperability and high level of non-pregnancy in fish that are essential for germ cell formation. Fish species (72 species, 80 species) have a 100% target alignment, and the alignment of species (e.g., family fish) is highly conserved. In addition, it is possible to investigate the damage of germ cells by using the index of zygote damage. 1. Identification of gRNA from species (family, genus, genus), 2. Identification of gRNA from species (family, genus, genus), 3. Identification of gRNA from species (family), 3. Identification of gRNA from species (family), 4. Identification of gRNA from species (family), 4. 1. The gene expression of gRNA increased in the stem loop region, and the rate of non-proliferation increased. In addition, the gRNA common to all fish species is not damaged in more than 80% of the eggs. The above results show that CRISPR-Cas13d gene expression can be used to induce the non-pregnancy of cultured fish. In this study, we designed a common gRNA to induce the non-pregnancy of cultured fish.

项目成果

期刊论文数量（26）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ドジョウ系統間雑種における非還元配偶子形成の遺伝性

泥鳅间系杂种非减配子发生的遗传力

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
6.Kabir A.;Ieda R.;Hosoya S.;Fujikawa D.;Atsumi K.;Tajima S.;Nozawa A.;Hirase S.;Koyama T.;Nakamura O.;Kadota M.;Nishimura O.;Kuraku S.;Nakamura Y.;Kobayashi H.;Toyoda A.;Tasumi S.;Kikuchi K.;柴田季子・西村俊哉・藤本貴史
通讯作者：
柴田季子・西村俊哉・藤本貴史

ドジョウ系統間雑種四倍体の産する精子の遺伝的特性

四倍体泥鳅杂交精子的遗传特性

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kaneda Takaki;Seki Yutaro;Iwata Naoto;Furumi Seiichi;藤本貴史・柴田季子・川村祥史・西村俊哉・荒井克俊
通讯作者：
藤本貴史・柴田季子・川村祥史・西村俊哉・荒井克俊

Generation of self-fertilizing hermaphrodite fish from gonochoristic fish, medaka (Oryzias latipes).

从雌雄异体鱼青鳉（Oryzias latipes）中产生自体受精的雌雄同体鱼。

DOI：
10.1159/000526073
发表时间：
2022
期刊：
Sex. Dev.
影响因子：
0
作者：
Nishimura;T. and Tanaka;M
通讯作者：
M

メダカ半数性生殖細胞はクローン配偶子を産生するか?

青鳉的单倍体生殖细胞会产生克隆配子吗？

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Senzui Ayaka;Fukada Haruhisa;竹内萌・山羽悦郎・藤本貴史・西村俊哉
通讯作者：
竹内萌・山羽悦郎・藤本貴史・西村俊哉

精子になるか、卵になるか? ~生殖細胞の性のスイッチ機構の解明とその応用~

会变成精子还是卵子？～生殖细胞性别转换机制的阐明及其应用～

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Fujiwara;A.;S. Nishino;T. Hirawake;K. Suzuki;T. Kikuchi;柴﨑康宏・Alvaro Fernandez Montero・丁楊・瀧澤文雄・渡邉翔太・橋場峻平・間野伸宏・Pierre Boudinot・J Oriol Sunyer;西村俊哉
通讯作者：
西村俊哉