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Elucidation of evolution of liver architecture in vertebrates by comparative genomics and morphological analysis

通过比较基因组学和形态学分析阐明脊椎动物肝脏结构的进化

基本信息

批准号：
18J21880
负责人：
太田考陽
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度も引き続き、脊椎動物種々の肝臓構造の比較、その違いを生み出す分子進化の研究を行い、その成果を学会等で発表し学術論文の執筆を行った。比較ゲノム解析により、進化的保存された転写調節領域(ECR)の候補を同定したが、肝臓進化には直接関わらない領域であると予想され、予定していたゲノム編集を用いたECR領域の機能解析は断念した。その一方で、jag1の分子進化・ゲノム進化に関しては引き続き解析を進めた。その結果、真骨魚類特異的なJag1重複遺伝子間では、様々な観点で保存傾向と革新傾向を示すことが明らかとなり、この傾向は重複直後の決定ではなく、各系統群間の進化の中で別々にその傾向が決定していることが明らかとなった。これらのバリエーションの違いが真骨魚類の多様性を引き起こしている可能性があり、これらに関して論文の執筆を行っている。また、本年度は、肝臓の起源・進化に迫るため、原始的な肝臓の探索を目標に行った。哺乳類から系統的に離れている円口類ヌタウナギとスナヤツメ、軟骨魚類イヌザメの肝臓が、形態学的・遺伝子発現的に哺乳類の肝臓と類似しているのかin situ hybridization法を用いて調べた。その結果、円口類の肝臓でも、肝機能を担う“肝細胞”と、胆汁を運ぶ胆管を構成する“胆管上皮細胞”は、哺乳類同様の遺伝子発現差で区別することができた。このことから、形態学的でも分子レベルでも顎口類と円口類の肝臓は類似していると明らかにし、脊椎動物は同一起源の肝臓を保持していると予想された。また、イヌザメの胚を使用した発生の比較解析では、軟骨魚類は哺乳類の肝発生様式と非常に類似した発生様式を有することが明らかとなった。このことから、軟骨魚類と哺乳類の肝発生システムは同一起源である可能性が高く、少なくとも顎口類誕生前後には哺乳類での肝発生システムと同様のシステムが確立していたことが予想された。

This year's introduction, comparison of liver structure of vertebrate species, research on molecular evolution of different species, research achievements and academic papers were published. Compare the analysis of the domain, the evolution of the preservation of the domain of regulation (ECR) candidates, the evolution of the domain directly related to the domain, to think about, predetermined, the compilation of the domain of regulation (ECR) function analysis, and to think about. The molecular evolution of Jag1 is related to the evolution of Jag1. As a result, the tendency to preserve and innovate among the unique Jag1 repeats of the fish is determined by the tendency to repeat and to differentiate among the phylogenetic groups. The diversity of fish in this study is related to the possibility of writing this paper. This year, the origin and evolution of the liver are forced to explore the original liver. Mammalian liver system, cartilaginous fish liver system, morphological evolution, mammalian liver system, similar in situ hybridization method The results show that the liver function of the liver is different from that of the liver cells, bile ducts and bile ducts. The molecular structure of the vertebrate is similar to that of the vertebrate, and the liver of the vertebrate remains the same. A comparative analysis of the development of fish and cartilage is very similar to that of mammals. The possibility that the liver development systems of cartilaginous fishes and mammals have the same origin is high and low, and the liver development systems of mammals before and after the birth of mandible are established.