Elucidation of the gene expression cascade responsible for male sexuality and acquisition of fertility

本研究はY染色体に依存しない性染色体様式XO型で雌雄を生じる、絶滅危惧種のアマミトゲネズミからiPS細胞を樹立し、どのように雌雄が生じるのかを解明することを目的としている。今年度はオス特異的なゲノム領域の解析と、そのシステムを雌iPS細胞へ導入、および生殖巣補完の予備実験を行った。また、トゲネズミ由来iPS細胞をより効率よくキメラとして生殖系列に寄与させるために、新規iPS細胞株を樹立する研究にも着手し始めた。これまでに樹立したアマミトゲネズミのオス由来iPS細胞はキメラとしてマウスに寄与する能力に乏しく、また生殖系列にも寄与しないことから、これまでとは異なる体細胞株を用い、かつリプログラム因子についてもより質の高い多能性幹細胞として樹立可能となる因子を導入して樹立している。一方、トゲネズミの全ゲノム解析より明らかになった雄性決定様式を雌に導入することで、実際にその仕組みがXO型動物の雄性決定に関与するのか否かを解析している。CRISPR/Cas9を用いた生殖巣補完については、胚をマウスおよびラットで行ったが、F0世代でホモの胚が生じる効率だけでなく、トゲネズミiPS細胞が寄与する効率の問題もあるため、期待していたほどの補完胚が得られなかった。そこで、ヘテロ欠損でも補完できるDTAシステムを導入し、現在予備実験を行っている。このシステムが機能すれば補完用のホスト胚効率を自在に操作できる。

本研究はY染色体に依存しない性染色体様式XO型で雌雄を生じる、絶滅危惧種のアマミトゲネズミからiPS細胞を樹立し、どのように雌雄が生じるのかを解明することを目的としている。今年度はオス特異的なゲノム領域の解析と、そのシステムを雌iPS細胞へ導入、および生殖巣補完の予備実験を行った。また、トゲネズミ由来iPS細胞をより効率よくキメラとして生殖系列に寄与させるために、新規iPS細胞株を樹立する研究にも着手し始めた。これまでに樹立したアマミトゲネズミのオス由来iPS細胞はキメラとしてマウスに寄与する能力に乏しく、また生殖系列にも寄与しないことから、これまでとは異なる体細胞株を用い、かつリプログラム因子についてもより質の高い多能性幹細胞として樹立可能となる因子を導入して樹立している。一方、トゲネズミの全ゲノム解析より明らかになった雄性決定様式を雌に導入することで、実際にその仕組みがXO型動物の雄性決定に関与するのか否かを解析している。CRISPR/Cas9を用いた生殖巣補完については、胚をマウスおよびラットで行ったが、F0世代でホモの胚が生じる効率だけでなく、トゲネズミiPS細胞が寄与する効率の問題もあるため、期待していたほどの補完胚が得られなかった。そこで、ヘテロ欠損でも補完できるDTAシステムを導入し、現在予備実験を行っている。このシステムが機能すれば補完用のホスト胚効率を自在に操作できる。