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ショウジョウバエの器官運命転換を制御するエピジェネティック制御機構の解明

阐明果蝇器官命运转换的表观遗传控制机制

基本信息

批准号：
15J03403
负责人：
増子恵太
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

様々な生物が潜在的に持つ細胞運命を転換する性質（分化可塑性）を理解することは、将来の再生医療応用や再生現象の理解に重要である。本研究では、ショウジョウバエにおいて古くから知られる器官レベルの運命転換（決定転換）現象の解析を行った。特に複眼から翅への決定転換を誘導するwinged eye（wge）遺伝子に着目し、器官レベルの運命転換を制御するエピジェネティック制御機構に迫ることを目的とした。前年度までに、ヒストンH3の9番目のリジン残基のメチル化酵素Su(var)3-9がWgeによる決定転換に重要な役割を果たすことを明らかにした。そこで、器官運命転換の分子機構に迫るために、成虫原基組織を用いたトランスクリプトーム解析を行った。その結果、Wgeによる遺伝子制御ネットワークを俯瞰するデータが得られ、さらに、器官運命転換に普遍的に関与する可能性のある興味深い因子群を抽出できた。また、転写抑制的なヒストン修飾を担うSu(var)3-9は、単純にWgeを介した複眼運命抑制などの転写抑制に関わるわけではなく、転換関連遺伝子の発現調節など運命転換が進行する上で重要である可能性が示唆された。加えて、Su(var)3-9が成虫原基組織の分化可塑性に普遍的に関与している可能性を検証するために、人為的な遺伝子操作によらずに決定転換を誘導する実験系を用いた。その結果、組織損傷により誘導される決定転換においても、Su(var)3-9が重要であることが示唆された。以上の結果から、Su(var)3-9を介したヘテロクロマチン制御は通常発生過程における器官形成とは別に、器官運命転換の分化可塑性を保証する役割を担っていることを提唱する。ショウジョウバエの成虫原基決定転換を制御するWgeやSu(var)3-9などのクロマチン因子が進化的に高度に保存されていることは極めて興味深い。

It is important to understand the nature of cell fate (differentiation plasticity) underlying biological processes and to understand the use of regenerative medicine and regeneration phenomena in the future. This study is aimed at analyzing the phenomenon of life cycle change (life cycle change) of organs. Special compound eye (wge) gene expression, organ expression and fate control In the previous year, the enzyme Su(var)3-9 was used to determine the important role of the enzyme in the transformation of H3. The molecular mechanism of organ turnover is analyzed in detail. The results of this study indicate that there is a wide range of factors related to organ fate and the possibility of organ fate change. Su(var)3-9 indicates the possibility that the occurrence and regulation of complex compound life inhibition and complex life inhibition are important for the occurrence and regulation of complex life inhibition. Su(var)3-9 is the most important factor in the differentiation plasticity of adult primordia. The results, tissue damage, etc. are determined by the change of Su(var)3-9. The above results indicate that Su(var)3-9 plays an important role in the regulation of organ development, differentiation and differentiation plasticity. The adult primordia of the plant are determined to be highly conserved and highly interesting in the evolution of the Wge and Su(var)3-9 factors.

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Organ identity specification factor WGE localizes to the histone locus body and regulates histone expression to ensure genomic stability in Drosophila

器官身份规范因子 WGE 定位于组蛋白基因座并调节组蛋白表达以确保果蝇基因组稳定性

DOI：
10.1111/gtc.12354
发表时间：
2016
期刊：
Genes to Cells
影响因子：
2.1
作者：
Nao Ozawa;Hirofumi Furuhashi;Keita Masuko;Eriko Numao;Takashi Makino;Tamaki Yano;Shoichiro Kurata
通讯作者：
Shoichiro Kurata

winged eye indeces cell fate conversion of Drosophila imaginal disc in concert with a histone methylase

有翼眼与组蛋白甲基化酶共同作用导致果蝇成虫盘的细胞命运转变