Understanding of molecular mechanisms underlying human genetic disease using goldfish mutants

利用金鱼突变体了解人类遗传疾病的分子机制

• 批准号: 22H02825
• 负责人: 大森 義裕
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Nagahama Institute of Bio-Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02825/
• 关键词: 脊椎動物モデル; ゲノムワイド関連解析; シングルセルRNA-seq解析; キンギョ; 疾患モデル動物; 網膜変性症

本年度は、研究実施計画の中でも特に②キンギョ変異体の眼球組織を用いてシングルセル遺伝子発現解析（scRNAseq）やシングルセルエピジェネティック解析（scATACseq）などのシングルセルレベルのゲノム機能解析を行うことで網膜関連疾患の発症機構の解明に対して重点的な研究を実施した。キンギョの網膜に対しプロテアーゼ処理を行いインタクトな状態でシングルセルとして分散するための条件を特定し、シングルセルRNA-seq 解析やシングルセルATAC-Seq解析を行った。この解析には10x Genomics Chromium の1 細胞解析の系を用いた。さらに、オープンクロマチン領域の解析が可能なシングルセルATAC-SEQ解析を行った。近年に全ゲノム重複した脊椎動物では世界で初めてシングルセルレベルで重複遺伝子の発現進化の解析に成功した。キンギョの網膜において、全ゲノム重複後の1400万年という比較的短い時間に306ペアの遺伝子対が新たな発現パターンを獲得したことが明らかになった。さらに、シングルセルレベルで全ゲノム重複後に重複した遺伝子対の非対称サブゲノム進化が進行していることが証明された。これらの発見は、現在も謎の多い全ゲノム重複という現象の全体像の解明に向けた重要な一歩となる。また、キンギョをモデルとしたヒトの網膜関連疾患の研究に繋がると期待される。これらの研究内容は、査読付き英文科学雑誌へ投稿し掲載された。学会での発表、プレスリリース、週刊誌や新聞などへの掲載を通じて広く情報発信を行った。また、その他にもキンギョ品種の雑種交配とGWAS解析に関する研究をすすめ、一般にむけた著書（単著）を出版し情報発信を行った。

This year, we will carry out the research on the key issues in the research implementation plan, such as the analysis of gene expression (scRNAseq), the analysis of gene expression (scATACseq), the analysis of gene function of gene expression (scATACseq), and the understanding of the mechanism of omental related diseases. For example, if you want to analyze the content of a file, you can use it to analyze the content of the file. This analysis is 10x Genomics Chromium and 1 cell analysis system is used. The analysis of the domain of the domain is possible. The analysis of the ATAC-SEQ is performed. In recent years, the evolution of repetitive genes in vertebrates has been successfully analyzed. After 14 million years of repetition, 306 years of repetition, the new generation of new generation In this case, it is necessary to repeat the whole process and to prove the evolution of the non-reciprocal process. The phenomenon of repetition is an important step in the solution of all phenomena. The study of retinal-related diseases is expected to be carried out in the future. The content of this research is published in English Science Journal. Information dissemination, press release, magazine publication, and communication For example, if you are interested in other species, you may want to study and publish books and information on GWAS analysis.

项目成果

Single-cell RNA sequencing of the goldfish reveals duplicated gene divergence after whole-genome duplication

金鱼的单细胞 RNA 测序揭示了全基因组复制后的重复基因分歧

• 发表时间: 2022
• 作者: Tetsuo Kon;Fukuta Kentaro;Masakazu Ishikawa;Hikari Tanaka;Hideki Noguchi;Atsushi Toyoda;Yoshihiro Omori
• 通讯作者: Yoshihiro Omori

チョウテンガンをモデルとした斜視に関連する遺伝子変異の解析

使用斜视模型分析与斜视相关的基因突变

• 发表时间: 2022
• 作者: 北井稔大;野田夏希;市川椋太;鈴木航太;永野惇;福多賢太郎;豊田敦;野口英樹;今鉄男;大森義裕
• 通讯作者: 大森義裕

ウィーン大学(オーストリア)

维也纳大学（奥地利）

キンギョにおけるショートボディ表現型と骨格異常発現の分子機構の理解

了解金鱼短体表型和骨骼异常的分子机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 西野鞠;川上優斗;市川椋太;鈴木航太;永野惇;福多賢太郎;豊田敦;野口英樹;今鉄男;大森義裕
• 通讯作者: 大森義裕

キンギョ網膜のシングルセル遺伝子発現解析による全ゲノム重複後のサブゲノム初期進化過程の理解

通过金鱼视网膜的单细胞基因表达分析了解全基因组复制后的早期亚基因组进化过程

• 发表时间: 2022
• 作者: 大森義裕;今鉄男;福多賢太郎;野口英樹;豊田敦
• 通讯作者: 豊田敦