脊椎動物の肺の獲得プロセスに関する進化発生学的研究

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ゼブラフィッシュのTbx4、Nkx2.1、Fgf10が浮力を調節する鰾の組織芽に発現していることを明らかにした。Fgf10のアンチセンスモルフォリーノ単独もしくはTbx4とTbx5のアンチセンスモルフォリーノを同時に胚へ顕微注入したところ、鰾芽におけるNkx2.1の発現が消失し、鰾が低形成もしくは欠失することを明らかにした。ポリプテルスのTbx4とNkx2.1遺伝子のcis制御領域の解析のためにBACクローンを得て、Nkx2.1 BACクローンのショットガンライブラリーを作成した。マウスとゼブラフィッシュのゲノム情報を用いてNkx2.1とTbx4のcis制御領域(non-coding region)の比較を行った。Tbx4遺伝子はマウス-ゼブラフィッシュ間で極めて類似しており、高度に保存されている領域が多数見つかった。これに対し、Nkx2.1遺伝子近傍のnon-coding regionには高度に保存された配列が5箇所存在した。これらの保存された配列をレポーター遺伝子と組み合わせ、遺伝子組換えゼブラフィッシュを作成してエンハンサー活性を検討したところ、各配列単独では肺芽/鰾芽領域にレポーターレポーター遺伝子は発現しなかった。また前述の高度に保存されている5箇所の配列を結合させた人工エンハンサーを作成したがこれも鰾芽には発現しなかった。ナメクジウオのTbx2/3とTbx4/5をクローニングし、その発現パターンをWISHによって明らかに、両遺伝子が咽頭(鰓嚢)に発現していることを確かめた。