ミトコンドリアDNAの遺伝様式の解明と遺伝機構を支配する染色体の同定

阐明线粒体DNA的遗传模式并鉴定控制遗传机制的染色体

• 批准号: 14740414
• 负责人: 設楽 浩志
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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-14740414/
• 关键词: ミトコンドリアDNA; ボトルネック効果; 母性遺伝; コンソミック系統; ミトコンドリアDNA (mtDNA); リアルタイムモニタリングPCR

ミトコンドリアDNA (mtDNA)の遺伝様式・機構を目指し、今年度はボトルネック効果(生殖細胞形成過程の一時期にmtDNAの分子数が極端に低下する現象)と精子由来ミトコンドリアの消失する染色体を特定するための実験を行った。ボトルネック効果については昨年度に引き続きさらに詳細な検討を行うため、汎用実験動物用マウスであるC57BL/6JのmtDNA分子の定量・測定系をリアルタイムPCR法により構築し、雌性生殖系列の単一細胞におけるmtDNA分子数の定量を行った。その結果、それぞれの細胞についてmtDNA分子数は{MII期卵細胞:1.57 x 10^5、前核期胚:1.74 x 10^5、2細胞期胚:7.13 x 10^4、4細胞期胚:4.79 x 10^4、8細胞期胚:2.11 x 10^4、胚盤胞期胚:4.83 x 10^3、PGC(始原生殖細胞)8.5dpc:3.32 x 10^2、PGC 11.5dpc:1.65 x 10^2、PGC 13.5dpc:3.19 x 10^3、GV期卵(直径~20μm):5.16 x 10^3、GV期卵(直径~40μm):5.83 x 10^4、GV期卵(直径~60μm):8.72 x 10^4}と計測された。本研究の結果から、細胞あたりのmtDNA分子数減少によるボトルネック効果はPGC移動期に起こることが確認され、これまでに考察されてきたsegregation unitの値(200)と同じであることから、ボトルネック効果はこうしたmtDNAコピー数の減少によって規定されていると推察された。また、精子由来ミトコンドリアの消失する染色体を特定するために、C57BL/6系統とは亜種となるMus musclus系統およびコンソミック・ヘテロソミック系統とmtGFP-Tg系統の交雑実験を行った。MSM系統、コンソミック系統については兄妹交配により、ヘテロソミック系統とmtGFP-Tg系統についはヘテロ接合型で系統維持を行った。精子由来ミトコンドリアの消失を開始するタイミングを体外受精および共焦点レーザ顕微鏡により検討したところ、媒精より10時間後より精子由来ミトコンドリアの消失する様子が観察されたが、検出限界以下となるのは多くの場合36-38時間後であった。現在までに、交雑実験の可能な、第4,14染色体についてのヘテロソミック系統との交雑を行ったが、同種間の交雑の場合との差は認められなかった。

DNA (mtDNA) gene expression pattern, structure, and development of this year's reverse transcription effect (extremely low mtDNA molecular number during a period of germ cell formation) and sperm origin, chromosome identification and development. The quantitative analysis of mtDNA molecules in C57BL/6J for animal use was carried out by using PCR method to construct and quantify mtDNA molecules in a single cell of female reproductive series. MII egg:1.57 x 10^5; pronuclear embryo: 1.74 x 10^5; 2-cell embryo:7.13 x 10^4; 4-cell embryo:4.79 x 10^4, 8-cell embryo:2.11 x 10^4, blastoderm embryo:4.83 x 10^3, PGC(protogerm cell)8.5dpc:3.32 x 10^2, PGC 11.5dpc:1.65 x 10^2, PGC 13.5dpc:3.19 x 10^3, GV stage eggs (diameter ~20μ m): 5.16 x 10^3, GV stage eggs (diameter ~40 μ m):5.83 x 10^4, GV stage eggs (diameter ~60 μ m):8.72 x 10^4} The results of this study include the following: 1. The number of mtDNA molecules decreased in the cell; 2. The number of mtDNA molecules decreased in the cell; 3. The number of mtDNA molecules decreased in the cell; 4. The number of mtDNA molecules decreased in the cell; 5. The number of mtDNA molecules decreased in the cell; 6. C57BL/6 system and Mus musclus system. MSM system, Sperm origin and disappearance start after 36-38 hours in vitro fertilization and confocal microscopy Now, there is a possibility that chromosomes 4 and 14 may be crossed, and there is a difference between chromosomes 4 and 14.

项目成果

設楽浩志: "主要臓器の採取.マウス ラボマニュアル(第2版)"シュプリンガー・フェアラーク東京. 34-43 (2003)

Hiroshi Shitara：“主要器官的集合。小鼠实验室手册（第二版）”Springer Verlag Tokyo 34-43（2003）。

Kotani, M. et al.: "Complementary DNA cloning and characterization of RANDAM-2, a type I membrane molecule specifically expressed on clutamatergic neuronal cells in the mouse cerebrum"Journal of Neuroscience Research. Vol.73. 603-613 (2003)

Kotani, M. 等人：“RANDAM-2 的互补 DNA 克隆和表征，RANDAM-2 是一种在小鼠大脑 clutamatergic 神经元细胞上特异性表达的 I 型膜分子”《神经科学研究杂志》。

Shitara, H. et al.: "Simple method of zygosity identification in transgenic mice by real-time quantitative PCR"Transgenic Research. (In press).

Shitara, H. 等人：“通过实时定量 PCR 鉴定转基因小鼠接合性的简单方法”转基因研究。

Kawashima, I. et al.: "Expansion of natural killer cells in mice transgenic for IgM antibody to ganglioside GD2 : demonstration of prolonged survival after challenge with syngeneic tumor cells"International Journal of Oncology. Vol.23 No.2. 381-388 (2003)

Kawashima, I. 等人：“神经节苷脂 GD2 IgM 抗体转基因小鼠中自然杀伤细胞的扩增：证明同源肿瘤细胞攻击后存活时间延长”国际肿瘤学杂志。

Kikkawa, Y.et al.: "Mutations in a new scaffold protein Sans cause deafness in Jackson shaker mice"Human Molecular Genetics. Vol.12, No.5. 453-461 (2003)

Kikkawa, Y. 等人：“一种新的支架蛋白 Sans 的突变导致杰克逊摇床小鼠耳聋”人类分子遗传学。