ホヤ母性遺伝子による発生運命決定機構の解明

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母性mRNAが多くの動物の初期発生において重要な働きをする事が示されているが、母性mRNAから分化決定に至る一連のネットワークに関する知見は断片的である。本研究ではホヤ卵特有の系とゲノムレベルの基礎情報を有効利用することにより、母性mRNAの全貌を解析し理解することを目的とし研究を行っている。発生において重要な働きを担うとされてきた遺伝子の中にはzinc fingerを持つものが多く報告されていること又、多くのzinc finger遺伝子が母性に発現を示す事が示唆されていたことより、カタユウレイボヤ(Ciona intestinalis)ゲノム内におけるzinc finger遺伝子を網羅的に同定した。結果、566個の遺伝子を同定、このうち転写因子と示唆される356遺伝子の胚発生期における発現を記載した。これらの結果は、Developmental Biology誌に公表予定である。前年度から行っているカタユウレイボヤの8細胞期胚とマイクロアレイを用いた解析によって、B4.1細胞の後極にmRNAの局在を示す計17個の遺伝子及び、14個のミトコンドリア様の発現を示す遺伝子も同定した。これら網羅的解析にも関わらず、上記2種以外の顕著な局在を示す遺伝子は確認できなかったことから、8細胞期胚における母性遺伝子の局在パターンは上記2種類しか存在しないことを明らかにした。これらの結果は、Developmental Biology誌に公表した。さらに、B4.1で発現を示す遺伝子群に注目し、上記の解析及び既知の情報とあわせ37個の遺伝子を同定し、胚発生期における発現パターンの解析を行った。その結果、原腸胚期において10個の遺伝子の転写産物がB8.11細胞に加えてB8.12細胞に局在することが観察され、これらの遺伝子は生殖細胞の形成に関与している事が示唆された。又、カタユウレイボヤでB4.1に発現を示す遺伝子と相同な遺伝子を近縁種ユウレイボヤ(Ciona savignyi)において23個同定し、それらの発現パターンを解析したところ、16個の遺伝子でB4.1における局在が観察された。さらに、Ci-Wnt5とCs-Wnt5及びCi-ZF1とCs-ZF1を用い、それらの3'UTRを持つ外来mRNAを両種の卵に注入しその局在を観察する実験により、両種間においてmRNA局在メカニズムが保存されていることを明らかにした。これらの結果をまとめ現在論文を投稿中である。