ホヤ胚脊索形成関連遺伝子の機能と進化

点击翻译按钮获取中文摘要

(1)ホヤにおける非古典的Wnt経路構成因子の機能解析これまでにわれわれはホヤゲノム配列中から脊椎動物のWnt/PCP経路に関わる遺伝子の網羅的なオーソログの探索を行った(Hotta et al.,2003)。今回、WISHによる発現パターンを調べたところ、いくつかの遺伝子は脊索や神経における発現が認められた。次にこれらの遺伝子のMOを顕微注入することによりこれら遺伝子の機能を阻害した。その結果、いくつかの遺伝子は他の脊椎動物と同様に原腸陥入運動が阻害され、脊索インターカレーションの異常および尾部の伸長が阻害されるという表現型が得られた。このことはホヤにおいても脊椎動物と同様なWnt/PCP経路が原腸陥入運動に関わっていることを示唆する。さらに、これらの表現型は同じ脊索のインターカレーション異常であるがそれぞれ少しずつ異なる形態的特徴をもっていることがわかった。(2)ホヤ胚四次元イメージング脊索動物ホヤの胚は透明で非常に小さく顕微鏡を用いて一部の組織だけでなく胚全体を一細胞レベルで見ることが可能である。また、卵から幼生(約2600細胞)まで各組織における細胞系譜が明らかにされている。このようにホヤは脊索動物の発生システムを明らかにするための良い研突材料であると同時に共焦点顕微鏡を用いたイメージングに非常に適した生物である。今回、卵から幼生までの胚を時系列順に共焦点顕微鏡で撮影した。その際、それぞれ胚全体のz軸スライス画像から三次元構築を行った。これにより卵から幼生まで360度あらゆる方向、あらゆる断面から観察することを可能にした。これらのデータシリーズは時間経過に応じて細胞から個体レベルの形態が変化していく過程を視覚的に追うことができ、原腸陥入運動のような個々の細胞が時系列に沿って胚全体に影響を及ぼすメカニズムの解明に重要な助けとなると考えられる。