高頻度突然変異発生マウス系統を利用した実験室内哺乳類進化実験モデル系の構築

使用高度突变的小鼠品系构建哺乳动物进化实验的实验室模型系统

• 批准号: 21657062
• 负责人: 内村 有邦
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21657062/
• 关键词: 進化; 突然変異; マウス遺伝学

生物進化は長い時間の中で生じてきた現象であるため、その過程を直接的に解析を進めることは難しい。私たちは、進化を生じさせる源である突然変異の発生率を人為的に上昇させ、突然変異の発生や淘汰の速度を早めることにより、哺乳類の進化過程を部分的に実験室内で再現する新たな実験モデル系の構築に取り組んできた。これまでに、高頻度突然変異発生系統(DNAポリメラーゼ改変マウス)を作製し、それらを複数のこ系統分け、兄妹交配により繰り返し継代を行うことで、突然変異蓄積系統の作出を進めてきた(最大で15世代の継代が行われた)。それらの系統からは、水頭症や毛色異常などが多発するなど、様々な表現型異常が観察されていた。本年度は、突然変異蓄積系統における表現型の変化について、より詳細に解析を行った。個体の適応度を測定するため、繁殖能力と産仔数の測定を行った。さらに、体重や尾長などの量的形質についての測定も行った。その結果、突然変異蓄積系統では、産仔数や繁殖能力の減少が認められ、量的形質(特に尾長)の多様性が増大していることが明らかになった。また、in vivoで突然変異率の上昇の程度を解析するため、突然変異検出用のレポーター遺伝子を含むトランスジェニックマウスを用いて、生殖系列における突然変異率の測定にも取り組んだ。哺乳類をモデルとして、長期の継代により変化する表現型を解析した実験系は他に例がない。今回、得られた表現型の変化は、哺乳類の実験進化モデルを作製するための出発点ともいえるべき成果である。今後、遺伝型と表現型の関係についての解析が進むことで、革新的な哺乳類の進化実験モデル系を確立することが可能になると考えられる。

Biological evolution は で in long time い の じ て き た phenomenon で あ る た め, そ を direct analytical を に の process into め る こ と は difficult し い. Private た ち は, evolutionary を じ さ せ る source で あ る suddenly - different の 発 rising birth rate を artificial に さ せ, suddenly - different の 発 raw や eliminated の speed を early め る こ と に よ り, mammals の evolution を part of に be 験 indoor で reappearance す る new た な be 験 モ デ ル is の build に group take り ん で き た. こ れ ま で に, high frequency suddenly - different 発 system (DNA ポ リ メ ラ ー ゼ change - マ ウ ス) を as し, そ れ ら を plural の こ system け, brother and sister mating に よ り Qiao り return し 継 line generation を う こ と で, suddenly - different accumulation system の make を into め て き た (maximum で 15 generations の 継 line generation が わ れ た). そ れ ら の system か ら は, head や color abnormal な ど が more 発 す る な ど, others 々 な abnormal phenotypes が 観 examine さ れ て い た. This year, における, sudden change accumulation system における phenotype <s:1> change に における て て て て, よ <s:1> detailed に analysis を line った. Individual <s:1> fitness 応 を determination するため, reproductive capacity と and litter size <s:1> determination を row った. Youdaoplaceholder0, body weight や, tail length な <s:1>, shape and mass of <s:1>, に て て <e:1>, determination of った row った. で そ の results, suddenly - different accumulation system, litter size や は reproducing の reduce が recognize め ら れ, amount of character (long に tail) の が raised many others in sex し て い る こ と が Ming ら か に な っ た. ま た, the in vivo で の rising suddenly - different rate の を parsing す る た め, suddenly - different 検 out の レ ポ ー タ ー posthumous son 伝 を containing む ト ラ ン ス ジ ェ ニ ッ ク マ ウ ス を with い て series, reproductive に お け る の suddenly - different rate determination に も group take り ん だ. Mammals を モ デ ル と し て, long-term の 継 generation に よ り variations change す る phenotype を parsing し た be 験 は him に example が な い. Today, back to ら れ た phenotype の - は, mammals の be 験 evolution モ デ ル を cropping す る た め の と 発 point も い え る べ き results で あ る. In the future, but 伝 と phenotype の masato is に つ い て の parsing が into む こ と で, innovative な mammals の evolution be 験 モ デ を ル department establish す る こ と が may に な る と exam え ら れ る.

项目成果

内因的な突然変異率上昇マウス系統を用いた実験室内進化モデルの試み

使用内源突变率增加的小鼠品系尝试建立实验室进化模型

• 发表时间: 2010
• 作者: 内村有邦;日高裕子;三浦郁夫;若菜茂晴;古澤満;八木健
• 通讯作者: 八木健

A Effects of a high spontaneous mutation rate in mammalian germline by using mutator mice modified replicative DNA polymerase δ

A 使用突变小鼠修饰的复制 DNA 聚合酶 δ 对哺乳动物种系高自发突变率的影响

• 发表时间: 2010
• 作者: 小葉田亨;Mujde Koc;Celaleddin Barutcularb;丹野研一;稲垣正典;内村有邦;内村有邦
• 通讯作者: 内村有邦

DNAボリメラーゼδ変異マウスを利用した高い生殖系列突然変異率が後世代に及ぼす影響の解析

利用DNA聚合酶δ突变小鼠分析高种系突变率对后代的影响

• 发表时间: 2010
• 作者: 小葉田亨;Mujde Koc;Celaleddin Barutcularb;丹野研一;稲垣正典;内村有邦
• 通讯作者: 内村有邦

プロトカドヘリンα遺伝子クラスターにおける確率的プロモーター選択

原钙粘蛋白α基因簇中的随机启动子选择

• 发表时间: 2009
• 作者: Kobata;T. and Tien. H. B.;金子涼輔;小葉田亨・秋山喜生・川岡達也;小葉田亨・益子由希奈・吉田早瑶子;内村有邦;内村有邦;内村有邦;内村有邦;金子涼輔
• 通讯作者: 金子涼輔

Total Expression and Dual Cene-regulatory Mechanisms Maintained in Deletion and Duplications of the Protocadherin-α Cluster

原钙粘蛋白-α簇的删除和重复中维持的总表达和双重场景调节机制

• 发表时间: 2009
• 期刊: The Journal of Biological Chemistry 284
• 作者: Kobata;T.;Akiyama;Y.;Kawaoka;T.;Tien Ba Hoang Tohru Kobata;Noguchi Y.
• 通讯作者: Noguchi Y.