脊索動物の起源と進化:内柱および鰓裂特異的遺伝子群を用いた解析

脊索动物的起源和进化：使用柱内和鳃缝特异性基因进行分析

• 批准号: 14034210
• 负责人: 小笠原 道生
• 金额: $ 3.9万
• 依托单位: Chiba 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 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14034210/
• 关键词: 内柱; 鯉裂; 脊索動物; 分子系統発生; 遺伝子発現; 鰓裂; 分子系発生

脊索動物の咽頭部には脊索動物を特徴づける内柱・鰓裂という器官が存在し、これらの器官の形成システムおよび機能の分子メカニズムの解明は、脊索動物の共通祖先が獲得した咽頭器官の発生システムの進化を理解する上で重要である。内柱に関する研究としては、内柱が甲状腺の起源であるとの観点から甲状腺関連転写因子TTF-2(FoxE)に着目し、cDNAクローンの単離と遺伝子発現解析を尾索類カタユウレイボヤで行った。その結果、Ci-FoxEは内柱の甲状腺相同領域で顕著に発現し、これは甲状腺関連転写因子として初めて内柱の甲状腺相同領域で顕著に発現する事例であった。また、頭索類ナメクジウオのFoxEの発現を解析した結果、内柱の甲状腺相同領域で顕著に発現することがわかり、FoxEの発現パターンは尾索類・頭索類間で保存されていることがわかった。そこで下等脊索動物間で形態の異なる内柱の領域的相同性を明らかにするため、甲状腺関連遺伝子群TTF-1(Nkx-2.1),TTF-2(FoxE),Pax2/5/8,TPOおよび内柱で顕著に発現する転写因子群Ekh(FoxA),EoxQ1の発現比較解析をカタユウレイボヤ・ナメクジウオ間で行ったところ、これらの遺伝子群の発現パターンは基本的に保存されており、内柱の領域的相同性を考察する上で重要な知見となることがわかった。一方、鰓裂に関する研究としては、カタユウレイボヤ幼若体を用いた多検体(約500)遺伝子発現解析を行い、鰓裂(鰓孔)周縁細胞で顕著に発現する遺伝子を22クローン見いだした。これらの遺伝子の発現を解析した結果、すべての鰓孔周縁細胞で発現する遺伝子、タイプIIの細胞で顕著に発現する遺伝子、タイプIIIの細胞群のみで発現する遺伝子が存在し、これらの遺伝子は鰓孔周縁細胞の各タイプを区別できるマーカーであることが示唆された。

Chordate pharyngeal head features include the existence of internal columns, gill slits and central organs, the molecular mechanisms for organ formation and function, and the importance of understanding the evolution of pharyngeal organ development from a common ancestor of chordates. The study of the relationship between the inner column and thyroid origin shows that the thyroid-related factor TTF-2(FoxE) is closely related to the expression of cDNA, and the gene expression of cDNA is closely related to the origin of thyroid. The results showed that Ci-FoxE was found in the same area of thyroid gland in the inner column, and the thyroid related factors were found in the same area of thyroid gland in the inner column. The results of analysis of FoxE occurrence in the same region of thyroid gland in the inner column show that FoxE occurrence in the same region of thyroid gland is preserved between tail and head strands. The morphological differences among the lower chordates, the territorial identity of the inner column, and the thyroid related genetic subgroup TTF-1 (Nkx-2.1),TTF-2(FoxE),Pax2/5/8,TPO, Ekh(FoxA),EoxQ1, Ekh(FoxA), Ekh (FoxA) It is important to investigate the identity of the inner column. A study on the relationship between gill and fissure was carried out. The analysis of gene expression in multiple cells (about 500) was carried out. The gene expression in peripheral cells of gill and fissure (gill hole) was analyzed. The results of the analysis of the expression of these genes show that the expression of these genes in the peristomal cells of the liver, the expression of these genes in the cells of the liver II, and the expression of these genes in the cells of the liver III exist, and the expression of these genes in the peristomal cells of the liver is different.

项目成果

Michio Ogasawara: "Expression of FoxE and FoxQ genes in the endostyle of Ciona intestinalis."Development Genes and Evolution. 213(8). 416-419 (2003)

Michio Ogasawara：“FoxE 和 FoxQ 基因在玻璃海鞘内柱中的表达。”发育基因与进化。

Michio Ogasawara: "Gene expression profiles in young adult Ciona intestinalis"Development Genes and Evolution. 212(4). 173-185 (2002)

Michio Ogasawara：“年轻成年玻璃海鞘的基因表达谱”发育基因和进化。

Akane Sasaki: "Novel endostyle-specific genes in Ciona intestinalis."Zoological Science. 20(8). 1025-1030 (2003)

Akane Sasaki：“海鞘中新的内型特异性基因。”动物学科学。