脊椎骨進化に関わるゲノム上の遺伝子進化の解明

阐明与椎骨进化相关的基因组基因进化

基本信息

批准号：
14011223
负责人：
和田洋
金额：
$ 2.88万
依托单位：
Kyoto 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：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14011223/
关键词：
脊椎骨ホヤ Pax1 9 メダカ Scleraxis Sox9 CBFA1

项目摘要

脊椎動物とホヤのPax1/9遺伝子の転写制御機構を比較して、Pax1/9の硬節での新しい発現とシスエレメントの進化を結びつけることを目指した。まず、カタユウレイボヤCiona intestinalisのPax1/9遺伝子の転写制御に関しては、鰓裂の発現に関わる4つのシスエレメントを同定した。このうち二つの強い活性をもつエレメントに関しては、その塩基配列に近縁種のC.savignyiとの間に類似性が検出された。メダカのPax1、Pax9について、他の脊椎動物と同様に鰓裂と硬節で発現していることを確認した。Pax1の第一イントロンと上流3kbを含む領域には活性が見られないようなので、BACクローンを単離してさらに上流を調べている。またゲノム情報の公開されているフグについてPax1の上流約7kbのメダカにおける活性を調べたところ、鰓及び硬節での発現が活性化された。このフグとメダカのシス領域の塩基配列の比較からトランスの因子の推定も行っていく。骨芽細胞や軟骨細胞の分化に関わるscleraxis、Sox9、CBFA1に関して、ホヤから遺伝子を単離し、これらがホヤでプロトタイプのような遺伝子の関係性を有していたかについて調べた。これらのホヤでの発現を調べたところ、scleraxisは胚の筋肉細胞で、CBFA1は幼若個体の血球で発現していることがわかった。Sox9の発現についても、変態中に消化管の後方で発現が見られることまでは明らかにでき、どのタイプの細胞科について現在検討している。いずれにしても、これら3つの遺伝子が関連した発現をしているわけではないので、脊椎動物で新しく骨形成や軟骨形成にリクルートされたと考えられる。

我们比较了脊椎动物和海藻中PAX1/9基因的转录调节机制，并旨在将硬性节点中PAX1/9的新表达与CIS元素的演变联系起来。首先，在ciona intestinalis的Pax1/9基因的转录调控方面鉴定了涉及吉尔裂口表达的四个顺式元素。其中，对于两个高度活跃的元素，在核苷酸序列和近亲savignyi中检测到了相似性。我们证实，Medaka的Pax1和Pax9在g裂和硬节点中表达，类似于其他脊椎动物。由于在包含第一个内含子和PAX1上游3KB区域的区域似乎看不到活性，因此分离出BAC克隆并进一步研究上游。此外，当研究了其在Medaka的活动中，研究了其基因组信息的pufferfish，大约7 kb的PAX1上游时，g和硬节点中的表达就被激活了。还可以通过比较河豚和Medaka的顺式区域的基本序列来估计反式因子。从松鼠中分离出基因，用于硬化，SOX9和CBFA1，这些基因与成骨细胞和软骨细胞的分化有关，以及这些基因是否具有喷水中原型的基因关系。当检查了这些喷水中的表达时，发现在胚胎肌肉细胞中表达硬化性硬化症，而CBFA1在少年个体的血细胞中表达。还可以阐明变态过程中Sox9在胃肠道背部的表达，目前正在研究哪种类型的细胞因子。无论如何，这三个基因与表达无关，并且认为它们是在脊椎动物中募集到新的骨形成和软骨发生的。