ボルボックス胚の形態形成運動における微小管の挙動の解析

团藻胚胎形态发生运动过程中微管行为的分析

• 批准号: 22570203
• 负责人: 西井 一郎
• 金额: $ 2.16万
• 依托单位: Nara Women's University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22570203/
• 关键词: 原腸形成; 大節形成; 胚葉形成; 形態形成運動; 藻類; 体節形成

単細胞生物から多細胞生物への進化(多細胞化)は動物・植物をはじめ、ほどんどの真核生物で見られるが、その進化の初期過程は明らかになっていない。ボルボックスおよび近縁種は多細胞化が最近になって起こったグループであり、分化、形態形成、卵生殖に関して段階的な進化が見られる希有なモデルである。なかでも、多細胞で構成されたシートが折り畳まれていく形態形成運動は、多細胞生物の形作りの最も重要な基礎過程の一つであり、私は、ボルボックスの胚発生で起こる形態形成運動をモデルとし、細胞の変形と移動がこの形態形成運動の原動力であることを示してきた。これまでに解析した変異遺伝子の中で注目すべきは、細胞骨格の微小管をレールとするモーター分子キネシンであった。そのため、本研究では、ボルボックスの微小管を可視化し、その局在と挙動を野生型と変異体で解析することを目的とした。本年度は、昨年度に引き続きGFPなどの蛍光タンパク質によって微小管がライブ観察可能な株の作成を検討した。ボルボックスのゲノムはGC含量が高く、他のモデル生物とはコドンの使用頻度が異なるため、他の種で用いられている遺伝子を発現させることは困難なので、ボルボックスのコドンに最適化するよう改変した。ボルボックスにおいてVenusが観察可能な株をすでに得ており、蛍光タンパク質が十分量発現した場合は、蛍光観察に関して問題がない。蛍光タンパク質遺伝子とtubulin遺伝子との融合遺伝子を作成し、発現を調べた。その際、αtubulin、βtubulinのいずれにするか、蛍光タンパク質を付加する位置、蛍光タンパク質との間に挟むスペーサーなど、考慮すべき点は多い。両tubulinに関して実験を行ったが可視化可能な株は得られておらず、前述のスペーサーに関して改善を加えた遺伝子を作成した。さらに、tubulin以外にも、微小管結合タンパク質に蛍光タンパク質を付加した遺伝子も作成した。また、本年度はボルボックスの近縁種プラチドリナの形態形成運動に関する論文を発表した。

The evolution of unicellular organisms and multicellular organisms (multicellularization) is the initial process of evolution in animals and plants. The evolution of stages related to multicellularization, differentiation, morphogenesis, and egg reproduction is rare. The most important basic processes of morphogenesis and development of multicellular organisms are the morphogenesis movement of multicellular organisms, the morphogenesis movement of multicellular organisms and the motivity of morphogenesis movement of multicellular organisms. This is the first time that we've seen this. This study aims at visualizing the microtubule and analyzing the wild type. This year, we have introduced GFP to the production of micro-tubes and possible plants. The content of GC is high, the frequency of use of other organisms is different, and the frequency of use of other species is different. Venus can detect the possible plant, the light can detect the quality, and the light can detect the problem. The light source, the tubulin source, the fusion source, the creation, the development, the modulation. In addition, the α-tubulin and β-tubulin can also be used to improve the quality of light. The tubulin is related to the production of the product. In addition to the tubulin, the microtube is combined with the light source and the light source. This year's paper is published on the movement of morphology in the near future.

项目成果

Evolution of an expanded sex-determining locus in Volvox.

• DOI: 10.1126/science.1186222
• 发表时间: 2010-04-16
• 期刊: Science (New York, N.Y.)
• 作者: Ferris P;Olson BJ;De Hoff PL;Douglass S;Casero D;Prochnik S;Geng S;Rai R;Grimwood J;Schmutz J;Nishii I;Hamaji T;Nozaki H;Pellegrini M;Umen JG
• 通讯作者: Umen JG

Cell Shape change and cell migration turn embryos inside-out in morphgeneis of Volvox

细胞形状变化和细胞迁移使团藻形态发生中的胚胎由内而外转变

• 发表时间: 2010
• 作者: Nishii;I.
• 通讯作者: I.

ボルボックスのゲノム配列から見えてきた単細胞生物から多細胞生物への進化機構

Volvox基因组序列揭示从单细胞生物到多细胞生物的进化机制

• 发表时间: 2010
• 作者: Sawada K;Funakawa S;Kosaki T;西井一郎
• 通讯作者: 西井一郎

Genomic analysis of organismal complexity in the multicellular green alga Volvox carteri.

• DOI: 10.1126/science.1188800
• 发表时间: 2010-07-09
• 期刊: Science (New York, N.Y.)
• 作者: Prochnik SE;Umen J;Nedelcu AM;Hallmann A;Miller SM;Nishii I;Ferris P;Kuo A;Mitros T;Fritz-Laylin LK;Hellsten U;Chapman J;Simakov O;Rensing SA;Terry A;Pangilinan J;Kapitonov V;Jurka J;Salamov A;Shapiro H;Schmutz J;Grimwood J;Lindquist E;Lucas S;Grigoriev IV;Schmitt R;Kirk D;Rokhsar DS
• 通讯作者: Rokhsar DS

Volcox simple steps to developmental complexity? Review. PMID : 21075047

Volcox 通过简单步骤实现发育复杂性？

• 发表时间: 2010
• 期刊: Current Opinion in Plant Biology
• 影响因子: 9.5
• 作者: Miyazaki A;Ishii K;Yamashita S,Nejigane S;Matsukawa S;Ito Y;Onuma Y;Asashima M;Michiue T.;美濃川拓哉;Miki Takeuchi;Nishii I.Miller SM.
• 通讯作者: Nishii I.Miller SM.