環境に適応するための発生プログラム最適化の機構

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研究代表者らは最近になって、分子生物学における優れたモデル生物である線虫C.エレガンスの母親が有害腸内微生物を経験すると、子の内胚葉細胞が過剰分裂して胚発生が左右非対称に変化し、この変化が生殖能力の維持に寄与することを発見した。本研究は、このエピジェネティックな胚発生様式の切り替え現象（選択的胚発生）について、分子メカニズムを明らかにする。具体的には、(A) 腸内微生物が母体に作用する機構、(B) 腸内微生物の情報を母から子に伝達する機構、(C) 胚において左右非対称な発生を起こす機構の3点について、関連する分子の同定を目指している。2022度においては、主に下記のような、今後の研究計画を推進するための基盤となる成果が得られている。(1) 化学変異原（エチルメタンスルホン酸）を用いた順遺伝学的スクリーニングにより、有害微生物の非存在下でも胚発生様式が変化するような変異体を1ライン単離することに成功し、安定した表現型を示すことを確認した。さらに多数の変異体を獲得するための規模を大きくしたスクリーニングについても、現在準備を進めている。(2) 選択的胚発生をより効果的に検出するための網羅的な実験系の条件検討を行い、微生物に暴露する温度などの条件が選択的胚発生の検出に重要である可能性が見出された。(3) 発生中の胚において分子局在や細胞内構造を高感度に観察できる蛍光顕微鏡システムを構築した。このシステムを用いて、上記のスクリーニングで同定した遺伝子の機能動態を明らかにしていく。