Functional background of mitochondrial genome evolution unraveled from the atp8 gene of Polypedates leucomystax

从Polypedates leucomystax的atp8基因揭示线粒体基因组进化的功能背景

• 批准号: 22K06348
• 负责人: 安岡 有理
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06348/
• 关键词: ミトコンドリア; ゲノム編集; 進化; シロアゴガエル; ツメガエル; ナノカプセル; ロングリードシークエンス

【計画１】ゲノム編集によるネッタイツメガエルMitoゲノム変異体の作出ヒトミトコンドリア局在配列がツメガエル細胞で十分機能することをツメガエル培養細胞で確認したのち、ミトコンドリア局在型Cas9とRP-loop付きsgRNAをツメガエル胚に顕微注入したが、ミトコンドリアゲノムに変異が導入された形跡は認められなかった。また、RP-loop配列のミトコンドリア局在に対する有効性を調べるためにヒト培養細胞やツメガエル培養細胞を用いたRNAトランスフェクション実験を行ったが、RP-loopなしでもミトコンドリア画分から大量のsgRNAが検出されてしまったので、実験系の再検討が必要となった。なお、抗Cox4抗体を用いることでツメガエルミトコンドリアを抗体染色にて可視化する方法も確立した。【計画２】MITO-Porterを用いたMitoゲノム遺伝子の機能解析ミトコンドリア用に遺伝子コードを改変したmVenus mRNAを作成し、MITO-Porterに封入してツメガエル胚に顕微注入したが、蛍光観察・ウェスタンブロッティングどちらでも発現を認められなかった。また、MITO-Porterに導入した蛍光色素を観察しても、明瞭なミトコンドリアへの局在は確認できなかった。【計画３】シロアゴガエル全ゲノム配列の解読一分子ロングリードシークエンサー（PacBio Sequel II HiFiリード）を用いて、シロアゴガエルの全ゲノム解読を行った結果、良好なゲノムアセンブリが得られた（Scaffod N50=1.46Mb, complete BUSCOs=94.8%）。トランスクリプトームデータと合わせて解析した結果、シロアゴガエルミトコンドリア関連遺伝子には目立った重複がないこと、atp8遺伝子が核に移行した形跡はないこと、これまで偽遺伝子だと思われてきたatp8が十分に転写されていることを明らかにした。

【Project 1】によるネッタイツメガエルMitoゲノム変variantのproducedヒトミトThe company has confirmed the full functionality of the がツメガエル cells and the ことをツメガエル cultured cells.たのち、ミトコンドリアCas9 and RP-loop pay sgRNA をツメガエルEmbryoに顕MICROINTRODUCTIONしたが、ミトコンドリアゲノムに変differentがINTRODUCTIONされたshaped traceは recognized められなかった.また, RP-loop arrangement のミトコンドリアbureau in に対するeffectivenessを Adjustmentべるためにヒトcultured cellsやツメガエルcultured cellsをいたRNAトランスフェクション実験を行ったが、RP-loopなしでもミトコンドリア画分から a lotのsgRNAが検出されてしまったので, 実験线の検検综合が必となった.なお, anti-Cox4 antibody was stained with いることでツメガエルミトコンドリアを antibody and the visualization method was established. [Plan 2] MITO-PorterいたMitoゲノム伝子のfunctional analysisミトコンドリア用に伝子コードをchange変したmVenus The mRNA is produced and the MITO-Porter is sealed and the embryo is micro-injected.たが、荍光観综合・ウェスタンブロッティングどちらでも発appears められなかった.また, MITO-Porter imported the した蛍photopigment を観看しても, and the なミトコンドリアへのbureau is confirmed in できなかった. 【Plan 3】PacBio Sequel II HiFiリード) をいて、シロアゴガエルの全ゲノムsolved読を行った results、Good なゲノムアセンブリが得られた（Scaffod N50=1.46Mb, complete BUSCOs=94.8%).トランスクリプトームデータと合わせてanalyticsしたRESULTS、シロアゴガエルミトコンドリアrelated widow には目立った Repeat がないこと, at p8 The remaining 伝子が Kernel migration したshaped trace はないこと、これまでfalse remaining 伝子だと思われてきたatp8が十に転WRITEされていることを明らかにした.

项目成果

椎間板と内耳を作る組織に特有の細胞外物質

构成椎间盘和内耳的组织特有的细胞外物质

動物胚初期発生における遺伝子制御ネットワークとその進化に関する研究

动物早期胚胎发育中基因调控网络及其演化研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 太田 啓介;宮園 佳宏;中村 桂一郎;安岡有理
• 通讯作者: 安岡有理

初期胚における遺伝子発現の揺らぎと進化の関係を探る

探索早期胚胎基因表达波动与进化之间的关系

• 发表时间: 2022
• 作者: 御子侑香;坂本卓也;伊藤ななみ;坂本勇貴;松永幸大;上村 慶一郎，林 篤正，都合 亜記暢，平嶋 伸吾，宮園 佳宏，太田 啓介，中村 桂一郎，井川 掌.;安岡有理
• 通讯作者: 安岡有理

発生ゲノミクスで探る脊椎動物の進化過程

利用发育基因组学探索脊椎动物的进化过程

• 发表时间: 2023
• 作者: Hirashima Shingo;Ohta Keisuke;Kanazawa Tomonoshin;Okayama Satoko;Togo Akinobu;Miyazono Yoshihiro;Kusukawa Jingo;Nakamura Kei-ichiro;安岡有理
• 通讯作者: 安岡有理

ゲノム・トランスクリプトーム・プロテオームから見たシロアゴガエルミトコンドリアゲノム進化の背景

从基因组、转录组、蛋白质组看白须蛙线粒体基因组进化背景

• 发表时间: 2023
• 作者: AKIHIRO KOBA;RYUICHIRO TANOUE;SHOGO KIKUTA;SHINGO HIRASHIMA;YOSHIHIRO MIYAZONO AND JINGO KUSUKAWA;安岡有理
• 通讯作者: 安岡有理