ゼブラフィッシュ視物質発現調節遺伝子の探索による脊椎動物色覚進化の解明

通过寻找调节斑马鱼视觉物质表达的基因来阐明脊椎动物色觉的进化

• 批准号: 02J08073
• 负责人: 知念 秋人
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-02J08073/
• 关键词: 視物質; ゼブラフィッシュ; 遺伝子発現制御; 色覚; オプシン; 進化

動物が色覚を獲得するためには、異なる吸収波長を有する視物質遺伝子の獲得及び、細胞種特異的な視物質遺伝子の発現制御機構の獲得が少なくとも必要である。ゼブラフィッシュを用い以下の研究を行った。1)緑型及び青型視物質の吸収波長の進化変遷ゼブラフィッシュの4種類の緑型視物質遺伝子の祖先型視物質を最尤法により推定し、複数の点変異を導入することにより作成した。それらの吸収波長を測定した結果、遺伝子重複が生じるごとに、一方の視物質の吸収光特性が短波長側へシフトしたことを明らかにした。さらに、吸収波長の変化に効果をおよぼす複数のアミノ酸置換を同定した。ゼブラフィッシュの青型視物質の短波長シフトに効果をおよぼす複数のアミノ酸置換を同定した。2)緑型視物質の発現制御領域の探索緑型視物質遺伝子の領域を含む約85kbのゲノム領域を有するPACクローンを用いた。緑型1視物質遺伝子の上流領域をGreen fluorescence protein(GFP)レポーター遺伝子と結合させたコンストラクト、及びPACクローンの制限酵素断片を混合し、ゼブラフィッシュ胚へ共導入した。その結果、最終的に緑型1視物質遺伝子上流約15kbに存在する0.5kbの制限酵素断片を加えた時にGFPが眼球で発現することを明らかにした。この0.5kb領域に既知の転写制御モチーフ配列は見出せなかった。さらに、トランスジェニックゼブラフィッシュの作成と解析から、この領域が緑型1視物質遺伝子の複錐体細胞特異的な発現を誘導するのに必要であることを明らかにした。

Animal が color 覚 を get す る た め に は, different な る 収 absorption wavelength を have す る visual material heritage 伝 の gain and び, な depending on material of cell species specific 伝 son の 発 now royal institution の to achieve less が な く と も necessary で あ る. Youdaoplaceholder0 use the following ゼブラフィッシュを to study the を line った. 1) green and び green depending on material type の 収 absorption wavelength の evolution - moving ゼ ブ ラ フ ィ ッ シ ュ の type 4 kinds の green depending on substance but 伝 son type の ancestors see を most especially method に よ り presumption し, plural の point - different を import す る こ と に よ り made し た. を そ れ ら の 収 absorption wavelength measurement し た results, but 伝 repeat が raw じ る ご と に, one party の material の 収 light absorption characteristics が short wavelength side へ シ フ ト し た こ と を Ming ら か に し た. Youdaoplaceholder0, the effect of <s:1> variation of absorption wavelength に is をおよぼす complex number <s:1> ア ノ ノ acid displacement を is the same as that of た た. Youdaoplaceholder0 the effect of the short wavelength シフトに of the ゼブラフィッシュ type of visual material <s:1> is をおよぼす the plural number <e:1> ア the ノ ノ acid displacement を is the same as that of the た た. 2) green depending on material type の 発 now の suppression field to explore green type depending on the material heritage 伝 son を の field contains about 85 KB of む の ゲ ノ を ム field have す る PAC ク ロ ー ン を with い た. Green type 1 depending on the material heritage 伝 son の upper field を Green fluorescence protein (GFP) レ ポ ー タ ー posthumous son 伝 と combining さ せ た コ ン ス ト ラ ク ト and び PAC ク ロ ー ン limitations の enzyme fragment を mixed し, ゼ ブ ラ フ ィ ッ シ ュ embryo へ total import し た. そ の results, final に green type 1 depending on the substance of about 15 KB 伝 child upper に exist す る 0.5 KB limitations の enzyme fragment を plus え た when に GFP が eyeball で 発 now す る こ と を Ming ら か に し た. The に in the 0.5kb field is known that the 転 writing system of the 転 モチ フ フ allocation 転 is shown in the せな った った った. さ ら に, ト ラ ン ス ジ ェ ニ ッ ク ゼ ブ ラ フ ィ ッ シ ュ の made と parsing か ら, こ の field が green type 1 depending on the material heritage 伝 son の double pyramidal cells specific な 発 now を induced す る の に necessary で あ る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

Takanori Hamaoka: "Visualization of rod photoreceptor development using GFP-transgenic zebrafish"Genesis. 34. 215-220 (2002)

Takanori Hamaoka：“使用 GFP 转基因斑马鱼可视化视杆光感受器发育”Genesis。

Akito Chinen: "Gene duplication and spectral diversification of cone visual pigments of zebrafish"Genetics. 163. 663-675 (2003)

Akito Chin：“斑马鱼视锥视觉色素的基因复制和光谱多样化”遗传学。