原索動物ホヤにおける形態形成機構の解析

原索动物海鞘形态发生机制分析

• 批准号: 09275223
• 负责人: 西駕 秀俊
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09275223/
• 关键词: 原索動物; ホヤ; 形態形成; ホメオボックス遺伝子

本研究では、ホヤの胚発生におけるホメオボックス遺伝子の機能および発現制御機構の解析を行い、ホヤのボディプランを解明し、脊索動物に基本的なボディプランを推察する。今年度は、以下のような成果を得た。1.ホヤのホメオボックス遺伝子の機能解析:Hroth mRNAをマイクロインジェクションにより受精卵に導入したところ、尾部の形成が著しく阻害されることが分かった。この時胴部(頭部)では細胞数が増加しているように思われた。強制発現胚の形態から、少なくとも脊索、筋肉の系譜が影響を受けているように思われる。2.ホメオボックス遺伝子の発現制御機構の解析(割球間の相互作用):我々はホメオボックス遺伝子Hrdll、Hroth、HrHox-1、Hrcad-1の表皮における発現域が前後軸に沿って並ぶことを見出している。表皮細胞はすべて動物半球に由来する。そこでこれらの表皮領域特異的な発現が、どのような制御を受けているのかを割球破壊実験により解析した。その結果、表皮での発現には植物極側細胞からのシグナリングが必須であること、このシグナリングは32細胞期までの早い時期に起きること、さらに前方表皮でのHrdll、Hrothの発現は前方植物極割球からの、後方表皮でのHrHox-1、Hrcad-1の発現は前方植物極割球からのシグナリングに依存していることを見出した。3.形態形成関連遺伝子の単離、発現の解析:ホヤのPax遺伝子Pax2/5/8の発現パターンを明らかにし(Reading Universityの和田博士との共同研究)、中枢神経前方の領域化に関してホヤと脊椎動物の間に良いパラレリズムを見出した。またホヤのsanil相同遺伝子Hrsnaを単離し、その構造、発現を調べ、形態形成に関するホヤと脊椎動物と類似性、相違性を明らかにした。

This study aims to analyze the functions and mechanisms of embryonic development, to clarify the characteristics of embryonic development, and to investigate the basic characteristics of chordates. This year, the following achievements have been made. 1. Functional analysis of theスgene: Hroth mRNA is introduced into the fertilized egg and the formation of the tail is blocked. The number of cells in the body (head) increases. The morphology of stress embryo is affected by the change of shape, number of notochord and muscle pedigree. 2. Analysis of the control mechanism of the development of Hrdll, Hroth, HrHox-1 and Hrcad-1: The development of Hrdll, Hroth, HrHox-1 and Hrcad-1 in the epidermis is along the front and rear axes. Epidermal cells are derived from animal hemispheres. This is the first time that a person's skin has been subjected to a process called "cube-cutting". As a result, the development of epidermis is dependent on the development of polar cells, HrHox-1 and Hrcad-1 in the front epidermis, HrHox-1 in the rear epidermis and HrCad-1 in the front epidermis. 3. Analysis of the isolation and discovery of morphogenic-related genes: The discovery of the Pax gene Pax 2/5/8 in rice is now clear (joint research by Dr. Wada of Reading University), and a good example of the domainization of the central nervous system in rice and vertebrates is revealed. The same gene as the vertebrate is related to its structure, development and morphology.

项目成果

西駕秀俊: "ホヤの頭部形成におけるホメオボックス遺伝子の発現" 細胞工学. 16. 367-372 (1997)

Hidetoshi Nishikaga：“海鞘头部形成中同源框基因的表达”《细胞工程》16. 367-372 (1997)。

Wada,H.et al.: "Tripartite organization of the ancestral chordate brain and antiquity of placodes:insights from ascidian Pax-2/5/8,Hox and Otx genes." Development. 125・6. 1113-1122 (1998)

Wada, H. 等人：“祖先脊索动物脑的三方组织和基板的古代：来自海鞘 Pax-2/5/8、Hox 和 Otx 基因的见解。” 125·6 (1998)。

Katsuyama,Y.,and Saiga,H.: "Retinoic acid affects patterning along the anterior-posterior axis of the ascidian embrvo." Development Growth & Differentiation. (印刷中).

Katsuyama, Y. 和 Saiga, H.：“视黄酸影响海鞘胚的前后轴图案。”（正在出版）。