ホヤ遺伝子発現調節領域の構造と機能の網羅的解析

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1.遺伝子上流領域の塩基配列の比較解析:カタユウレイボヤCiona intestinalisとその近縁種Ciona savignyiの50個の遺伝子の上流領域の塩基配列を比較した。計算機を用いて中枢神経系のニューロン特異的に発現する遺伝子、視細胞で発現する遺伝子、筋肉細胞特異的に発現する遺伝子の3グループについて、各グループの上流領域に特異的に共有されるDNA配列モチーフをみいだした。みいだされたモチーフのうちいくつかは脊椎動物の既知転写因子の結合コンセンサス配列に類似したものであったが、他の多くは既知の転写因子結合配列との類似性がみられず、新規なシス配列である可能性が高い。2.ホヤ胚への遺伝子導入実験による転写調節領域の機能解析:視細胞特異的遺伝子、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、ニューロン全般で発現する遺伝子、筋肉特異的遺伝子の上流領域にレポーター遺伝子をつないだ融合遺伝子を作製し、電気穿孔法よりホヤ胚に導入してレポーター遺伝子の発現を解析した。各細胞タイプで特異的に発現するために必要な上流領域を同定した。上記1で計算機を用いてみいだされたDNAモチーフに変異を導入したレポーター融合遺伝子を作製し、ホヤ胚体内でのレポーター遺伝子の発現を調べることにより、当該配列が細胞特異的な発現に重要なはたらきをもつシスエレメントであることを証明した。3.実験結果のデータベース化:カタユウレイボヤの神経系特異的遺伝子と筋肉特異的遺伝子について、各種遺伝子情報、遺伝子上流領域の塩基配列などを含むデータベースを構築した。