受精卵への雌性ゲノム継承を保証する哺乳類特有の制御機構

哺乳动物特有的控制机制，确保女性基因组遗传到受精卵

基本信息

批准号：
20H03250
负责人：
大杉美穂
金额：
$ 11.4万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03250/
关键词：
マウス受精卵マウス卵紡錘体第二極体極体放出前核

项目摘要

脊椎動物の未受精卵は減数第二分裂の中期で停止しており、染色体を2組もっている。受精後にこの2組が分配されると、一方は第二極体とて放出され、残りの1組が受精卵の中で雌性前核となり次世代へと伝わる。また、哺乳類の受精卵形成過程は、雌性前核が多核化しやすい特性をもっており、多核化を防ぐ機構を必要としている。本研究は「卵由来の染色体は、どのようにして受精卵に機能的に継承されるのか」という学術的問いに対し、哺乳類特有の制御機構に着目して取り組む。すでにマウス卵・受精卵を用いた予備実験により得られている知見に基づき、(I)第二極体を0でも2でもなく1つのみ形成する機構、および(II)雌性前核の多核化を抑制する機構の詳細について、分子レベルで明らかにすることを目的とする。(I)第二極体を0でも2でもなく1つのみ形成する機構の解明について:第二極体を1つのみ放出するために必須の紡錘体の回転運動には、カルシウム振動と同期して回転スピードが緩急を繰り返す周期性があることを見出していたが、本年度はその原因を探る過程で、紡錘体の回転中には、回転を駆動することが知られている細胞質流動の方向が一過的に変化することを見出した。。(II)雌性前核の多核化を抑制する機構について:マウス卵を用いた実験に加え、in vitro実験系の立ち上げを開始した。雌性染色体の代替として用いるためにDNAビーズをヌクレオソームビーズに効率的に変換する方法について検討した。

在减数分裂的第二分层中，未施用的脊椎动物卵被捕，并有两组染色体。当这两组在受精后分布时，其中一组被释放为第二极物体，其余的集合成为受精卵中的女性正子核，并将其传给下一代。此外，哺乳动物中受精卵子发生的过程的特征是，女性pronuclei易于进行多核，并且需要一种机制来防止多核。这项研究解决了一个学术问题：“卵子衍生的染色体如何通过受精卵遗传？”，重点是哺乳动物特异性的控制机制。基于使用小鼠和受精卵的初步实验获得的发现，其目的是在分子水平上阐明仅形成一个仅形成一个第二极体的机制（i），而不是0或2，而（ii）抑制了女性核核的多核。（i）澄清仅形成一个第二极身体的机制，而不是0或2：我们发现，纺锤体的旋转运动（仅释放一个第二极物体至关重要）具有周期性的周期性，其中旋转速度与钙振动同步。在今年，我们在旋转旋转的过程中发现了旋转旋转的旋转旋转旋转的旋转过程。。（ii）抑制女性前核多核的机制：除了使用小鼠卵实验外，我们还开始启动体外实验系统。研究了一种有效地将DNA珠转化为核小珠作为女性染色体替代的方法。