二枚貝類のミトコンドリア両性遺伝における精子mtDNA保持メカニズムの解明

阐明双壳类线粒体雌雄同体遗传中精子线粒体 DNA 保留机制

• 批准号: 09J40012
• 负责人: 佐野 菜採
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Mie University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J40012/
• 关键词: ムラサキイガイ; ミトコンドリア; mtDNA; 両性遺伝; 初期胚; 生殖細胞形成; レーザーマイクロダイセクション; 精子形成; 始原生殖細胞; リアルタイムPCR; SNP解析; FACS解析; ミトコンドリアDNA; Vasaタンパク; 精母細胞; 精原細胞; 精細胞; 精子

本年度はムラサキイガイの精巣組織の凍結切片を作成し、レーザーマイクロダイセクション法により、精原細胞、精母細胞と精細胞、精子を分取した。分取した組織より、DNAとRNAを抽出し、雄型mtDNAのコピー数および転写量を定量した。その結果、DNAコピー数は精原・精母細胞より精細胞・精子でやや少なかった。転写量は精原・精母細胞と精細胞・精子で顕著な差は認められなかった。つまり、精子形成過程で雄型mtDNAの転写率はやや上昇することが明らかになった。また、ムラサキイガイの人工授精を行い、各交配の幼生を経時的にサンプリングし、DNAとRNAを抽出し、雄型mtDNAのコピー数および転写量を定量した。その際、各交配の2,4細胞期に蛍光染色した精子ミトコンドリアの分布パターンを観察した。ムラサキイガイでは母親により子の性比が偏り、その偏りが受精卵中の精子ミトコンドリアの分布パターンと一致することが知られている。これを利用し、各交配の性比の偏りを判定した。その結果、この性が雄に偏る交配では雄型の雌型に対する存在比は6時間後まで減少した後、上昇した。雄型の転写量は受精6時間後まで減少するが、その後増加した。一方、雌に偏る交配では、雄型mtDNAは受精20時間後から減少した。転写量は受精後から減少したままの交配が多かった。つまり、雄型mtDNAの転写量は精巣での精子形成過程では変化しないが、雄になる交配の初期発生中のトロコフォア幼生期に雄型mtDNAの転写量が上昇することを明らかにした。トロコフォア幼生期は生殖幹細胞が増殖し始める時期と考えられており、精子mtDNAの転写が生殖細胞形成と関連していることが示唆された。

This year's は ム ラ サ キ イ ガ イ の fine 巣 organization の frozen section を し, consummate レ ー ザ ー マ イ ク ロ ダ イ セ ク シ ョ ン method に よ り, SSCS, spermatocyte と sperm cells, sperm を divide し た. Separate the た tissue よ, DNAとRNAを, extract the <s:1>, male mtDNA <s:1> コピ <s:1> number および転 writing volume を and quantify the た た. Youdaoplaceholder0 result, DNAコピ そ number of コピ spermatogonia and spermatogonia よ number of spermatogonia and sperm でやや few な った った. Youdaoplaceholder0 write quantity 転 spermatogonia · spermatogonia と spermatogonia · spermatogonia で顕 な difference recognition められな った った. The process of sperm formation: で male mtDNA 転 転 writing rate やや やや increase する とが とが とが light ら になった になった になった. ま た, ム ラ サ キ イ ガ イ の artificial insemination を い, each mating の larval を 経 when に サ ン プ リ ン グ し を と RNA and DNA extraction し, male mtDNA の コ ピ ー number お よ び planning write quantity を quantitative し た. Youdaoplaceholder0 そ interphase and each mating <s:1> 2, 4-cell phase に蛍 light staining of た た sperm た トコ ドリア ドリア <s:1> distribution パタ を観 を観 を観 observe た た. ム ラ サ キ イ ガ イ で は mother に よ り の sex than が partial り, そ の partial り が zygote の sperm ミ ト コ ン ド リ ア の distribution パ タ ー ン と consistent す る こ と が know ら れ て い る. <s:1> れを is used to determine <s:1> た by the <s:1> sex ratio of each mating and the <s:1> bias of <s:1> を. そ の results, こ の sex が male に partial る mating で は type male female の に す seaborne than は 6 time ま る exist で reduce し た, rising after し た. The amount of male <s:1> 転 writing 転 decreases まで after 6 days of fertilization and increases <s:1> た after そ. One party, the female に is more inclined to る mating で に, and the male mtDNA に is fertilized. After 20 years, the ら ら decreases and the <s:1> た decreases. The amount of 転 writing 転 decreases after fertilization ら ら reduces が たまま <s:1> mating が increases った った. つ ま り, male mtDNA の planning write quantity は fine 巣 で の sperm formation で は variations change し な い が, male に な る mating 発 born early の の ト ロ コ フ ォ ア larval stage に male type mtDNA の planning write quantity rising が す る こ と を Ming ら か に し た. ト ロ コ フ ォ ア larval stage は reproductive cells が raised colonization し beginning め る period と exam え ら れ て お り, sperm mtDNA の planning write が germ cell formation と masato even し て い る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

Mitochondrial DNA copy number is maintained during spermatogenesis and in the development of male larvae to sustain the doubly uniperental inheritance system in the blue mussel Mytilus galloprovincialis

线粒体DNA拷贝数在精子发生和雄性幼虫发育过程中得以维持，以维持蓝贻贝Mytilus galloprovincialis的双重单亲遗传系统

• 发表时间: 2011
• 期刊: Development, Growth and Differentiation
• 作者: Sano;N.;Obata;M.;Ooie;Y.;Komaru;A
• 通讯作者: A

ムラサキイガイにおける精子・卵ミトコンドリアDNAの発現部位

贻贝精子和卵子线粒体DNA的表达位点

• 发表时间: 2010
• 作者: M.Keceli;T.Shiozaki;K.Yagi;S.Hirata;T.Shiozaki ,H.-J.Werner;Wakako Araki;小幡麻友・佐野菜採・古丸明;小幡麻友・佐野菜採・古丸明
• 通讯作者: 小幡麻友・佐野菜採・古丸明

Different transcriptional ratios of male and female transmitted mitochondrial DNA and tissue-specific expression patterns in the blue mussel, Mytilus galloprovincialis

蓝贻贝 (Mytilus galloprovincialis) 中雄性和雌性传递的线粒体 DNA 的不同转录比率和组织特异性表达模式

• 发表时间: 2011
• 期刊: Development, Growth and Differentiation
• 作者: Obata;M.;Sano;N.;Komaru;A
• 通讯作者: A

Quantitation of male and femalo type mtDNA copy numbers in sperm amd unfertilized egg in blue mussel, Mytilus galloprovincialis, by real-time PCR assay

通过实时 PCR 测定对蓝贻贝 (Mytilus galloprovincialis) 精子和未受精卵中雄性和雌性 mtDNA 拷贝数进行定量

• 发表时间: 2009
• 作者: Natsumi Sano;Mayu Obata;Akira Komaru
• 通讯作者: Akira Komaru

The proliferation and migration of immature germ cells in the mussel, Mytirus galloporovincialis : observation of the expression pattern in the M.galloprovincialis vasa-like gene (Myvlg) by in situ hybridization

贻贝未成熟生殖细胞的增殖和迁移：原位杂交观察贻贝vasa样基因（Myvlg）的表达模式

• 发表时间: 2010
• 期刊: Development Genes and Evolution
• 影响因子: 2.4
• 作者: Mayu Obata;Natsumi Sano;Shunsuke Kimata;Kazue Nagasawa;Goro Yoshizaki;Akira Komaru
• 通讯作者: Akira Komaru