ヘビ特有の体軸伸長を誘導する進化的に獲得した分子機構の解明

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ヘビは手足の退化や非常に多くの脊椎骨を持つなど、他の脊椎動物とは異なる特異な形態的特徴を持つ。ヘビの細くて長いと言われる体の形は、胸腰椎の脊椎数が多いことに起因する。そこで本研究では、ヘビの体が長い謎を解明するために、発生期にヘビ特異的に脊椎骨の原器である体節が多く作られるメカニズムの解明を目指している。これまでに我々は日本固有種であるシマヘビの親個体から胚の採取を行い、これまで原腸陥入期から産卵直前までのシマヘビ胚の発生ステージ表を作成した。その中で、ヘビ胚の発生中では中軸幹細胞の数が異常に増大していることを発見した。そこで次に、この中軸幹細胞の分子生物学的特性を解明すること により、ヘビ特有の体軸の伸長を誘導する進化的に獲得された分子機構を解明したいと考えた。本研究を開始してからシマヘビ初期胚において体節が10-200個形成された胚の中軸幹細胞を単離し、そこからRNAを抽出した。比較対象として我々のこれまでの実験から明らかになっている、中軸幹細胞数が少ないスッポン胚、ニワトリ胚、マウス胚において 同様のステージの中軸幹細胞を単離した。初年度に全ての動物胚の中軸中胚葉の単離とRNAの採取を予定通り行うことが出来た。今年度にRNA-seq を行うためのライブラリーを作成し、４種の動物胚由来のサンプルのRNA-seqを行った。得られたデータからシマヘビでどのような特異的な遺伝子の発現が増加、もしくは減少しているのかをオントロジー解析により調べた。現在様々なパラメーターを改変させて遺伝子の比較解析を行っている。