ホヤ幼生の形態進化に伴う遺伝子プログラムの変化の解析

海鞘幼虫形态进化相关遗传程序变化分析

• 批准号: 14034250
• 负责人: 日下部 岳広
• 金额: $ 4.35万
• 依托单位: Himeji Institute of Technology
• 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-14034250/
• 关键词: ホヤ; オタマジャクシ型幼生; 無尾幼生; 神経系; 形態進化; 分子進化; 進化発生生物学; 光受容器

1.神経系特異的遺伝子の発現様式の解析:ホヤの種間で顕著な多様性のみられる2つの脳内感覚器(眼点と平衡器)で特異的に発現する遺伝子を同定し、発現パターンを詳細に解析した。中枢神経系の代表的なニューロンサブタイプであるコリン作動性ニューロン、GABA作動性ニューロン、グルタミン作動性ニューロン、ペプチド作動性ニューロンのそれぞれに特異的な遺伝子を同定し、発生過程における発現パターンを解析した。2.中枢神経系に特異的な抗体を用いたホヤ神経系の多様性の解析:視細胞、視覚サイクル細胞、コリン作動性ニューロン、ペプチド作動性ニューロン、GABA作動性ニューロンの各々に特異的なポリクローナル抗体を作製した。作製した抗体を用いて、幼生の神経系の形態および神経回路を詳細に解析した。3.遺伝子発現調節領域の解析:眼点特異的遺伝子、コリン作動性ニューロン特異的遺伝子、GABA作動性ニューロン特異的遺伝子、筋肉特異的遺伝子について、転写調節領域を含むゲノムDNAをクローニングし、転写調節領域の機能解析を行った。細胞特異的な遺伝子発現に必要なシス調節領域を同定した。また、視細胞特異的遺伝子プロモーターに経シナプストレーサーであるコムギ胚芽レクチン(WGA)の遺伝子を連結し、視細胞でWGAを発現させることにより、視細胞を起点とする神経回路を可視化した。4.光受容器の発生機構の解析:光受容器の発生に関わることが期待される転写因子群と光受容器マーカー分子の発現を、昨年度みいだした新奇光受容器と幼生の眼点の間で比較した。新奇光受容器で特異的に発現するCi-opsin2の翻訳産物に対するポリクローナル抗体を作製し、免疫染色を行うことにより、新奇光受容器にCi-opsin2タンパク質が存在することを証明した。また転写因子Pax6とSi3の発現パターンを比較し、両者の光受容器の発生との関わりを解析した。

1。分析神经系统特异性基因的表达模式：在两个大脑感觉器官（眼点和平衡器官）中特异性表达的基因在松鼠物种之间具有显着多样性，并详细分析了表达模式。鉴定了中枢神经系统的代表性神经元亚型，并分析了发育过程中中枢神经系统的代表性神经元亚型，这些基因特异于胆碱能神经元，GABA能神经元，谷氨酰胺能神经元和肽型神经元，并分析了发育过程中的表达模式。 2。使用特定于中枢神经系统的抗体对唾液神经系统的多样性进行分析：制备针对感光细胞的多克隆抗体，视觉周期细胞，胆碱能神经元，肽基神经元和GABA能神经元。使用产生的抗体详细分析了幼虫神经系统的形态和神经回路。 3。对基因表达调节区域的分析：含有转录调节区域的基因组DNA，以眼点特异性基因，胆碱能神经元特异性基因，GABA能特异性基因和肌肉特异性基因和转录调节区域的功能分析。鉴定了细胞特异性基因表达所需的顺式调节区域。此外，通过将透射酶晶体细胞凝集素（WGA）的基因与光感受器细胞特异性基因启动子联系起来，WGA在光感受器细胞中表达，可视化源自光感受器细胞的神经回路。 4。对光感受器产生的机理的分析：在去年发现的新型光感受器与幼虫的眼点之间，比较了预期参与光感受器产生和光感受器标记分子的转录因子的表达。通过制备针对Ci-Oppin2的翻译产物的多克隆抗体，该抗体在新型的光感受器中特异性表达并进行免疫染色，可以证明CI-Oppin2蛋白存在于新型的光感受器中。此外，比较了转录因子PAX6和SI3的表达模式，并分析了两个感光受体生成之间的关系。

项目成果

Takehiro Kusakabe: "Phototransduction and visual cycle in the ascidian tadpole larva"Journal of Photoscience. 9・2. 37-40 (2002)

Takehiro Kusakabe：“海鞘蝌蚪幼虫的光转导和视觉周期”《光科学杂志》9・2（2002）。

日下部 岳広: "ホヤの光受容システム"生化学. 76(印刷中). (2004)

Takehiro Kusakabe：“海鞘的感光系统”生物化学76（印刷中）。

Yuki Nakashima: "Origin of the vertebrate visual cycle : genes encoding retinal photoisomerase and two putative visual cycle proteins are expressed in whole brain of a primitive chordate"Journal of Comparative Neurology. 460・2. 180-190 (2003)

Yuki Nakashima：“脊椎动物视觉周期的起源：编码视网膜光异构酶和两种假定的视觉周期蛋白的基因在原始脊索动物的整个大脑中表达”《比较神经学杂志》460・2（2003）。

Motoyuki Tsuda: "Origin of the vertebrate visual cycle. II. visual cycle proteins are localized in whole brain including photoreceptor cells of a primitive chordate"Vision Research. 43・28. 3045-3053 (2003)

Motoyuki Tsuda：“脊椎动物视觉周期的起源。II.视觉周期蛋白位于整个大脑中，包括原始脊索动物的感光细胞”Vision Research 43・28 3045-3053（2003）。

Reiko Yoshida: "Central nervous system-specific expression of G protein alpha subnits in the ascidian Ciona intestinalis"Zoological Science. 19・10. 1079-1088 (2002)

Reiko Yoshida：“海鞘中 G 蛋白 α 亚基的中枢神经系统特异性表达”动物学科学 19・10（2002）。