ミジンコの生殖機構からみた有性生殖と単為生殖の進化

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ミジンコは、環境の変化に応答して単為生殖と有性生殖を使い分けているが、いずれの生殖様式でも２倍体の個体が生まれる。本研究では、この２つの生殖様式が卵形成過程のどの段階がどのように異なることで実現するのかを解明することを目的としている。有性生殖様式については、昨年度までに得たオスの誘導や交尾についての知見をもとに受精の時期や場所、卵形成時の減数分裂過程を記載すべく経時的なサンプリングと組織標本の観察を進めている。さらに、マイクロサテライトマーカーを用いて、交配が起こりやすい系統の組み合わせや、交配を安定的に誘導できる条件を検討している。単為生殖については、第１減数分裂が途中で停止しスキップする「減数しない減数分裂」が起こることがわかっているが、分裂の停止への関与が予想される細胞周期制御関連因子の阻害剤を用いた実験を進めている。さらに、生殖様式の分子機構を解析するために、ミジンコにおいて初となる人工制限酵素TALEN（Transcription activator-like effector nuclease）を用いた標的遺伝子の破壊（ノックアウト）法を確立した。これらの成果は、BMC Biotechnology誌に掲載され、Highly accessed paperに認定された（Hiruta et al., 2014）。さらにノックイン法の確立に着手し、ミジンコのゲノム編集基盤の整備を進めている。これらの技術により、生殖細胞特異的な遺伝子発現および機能解析やヒストンなどの標識による減数分裂時の染色体挙動の解析を展開していく予定である。