『メダカの研究から発生、進化、病気のメカニズムを理解する』武田 洋幸(東京大学)

硬骨魚類の系統関係

  • ゼブラフィッシュ、メダカ、トラフグ
    • フグのsequencing はトラフグが最初、けど、実験には小型魚類

小型魚類の実験系

  • 脊椎動物
    • ヒトと同じ基本体制
  • 小型で飼育しやすい
  • 世代が短い
  • 多産で解析しやすい
  • 母体外で発生、胚が透明

日本人とメダカ

これまでにメダカでなされた研究

  • 退職の系統、性決定様式
  • ホルモンによる性転換
  • 近交系

メダカゲノム

  • 進化の道筋

ミュータントの研究

  • 変異体->原因遺伝子->メカニズムの解明
  • 80%同じ遺伝子
  • 作ることも、天然の変異体も可能

変異誘導物質による突然変異隊

  • 精子にミュータントを導入
  • スクリーニング@nig
    • tail less
    • 骨がない
    • 内蔵逆位
      • 対称に見えるけど、内部ではしっかり決まっている
      • 左右の決定メカニズム

内蔵逆胃

  • 成熟するとハラがでかい
  • 多発性嚢胞腎
    • 水槽で浮かんでくるので、原因遺伝子を觔斗雲(ktu)と名付けた

腎臓

  • 管の中に毛が有って、尿をコントロール
    • 増殖もかわる
  • 左右軸も、毛が生えて流れを制御して

精子のムービー

精子の運動性がおかしい、毛がおかしい

鞭毛、繊毛の構造

  • 毛に関するダイニンの構造がおかしい

genomic

  • chr22, に点突然変異が
  • ミドリムシあたりからずっと高度に保存
  • 高度に保存されている遺伝子は、ヒトの病気に関わることが多い

ヒト繊毛病

  • ドイツの専門医と、その家系について調査
  • 2家系で変異体が
  • ノドの繊毛も動かない

モデル生物でも確認

  • クラミドモナス
  • マウス

透明な系統を作って発生過程を観察中

脊椎動物の背腹パターン

個体のパターンはいまいち...

  • 胚のなかは分かってる

Da変異体の体幹部のパターン

  • 名古屋の田んぼで拾ってきた
  • 見た目が、上下対称になってる!

先行研究

  • 原因領域は絞り込まれていた
  • zic1, zic4の二つの遺伝子
    • 転写因子?
  • orf は性状

トランスポゾン!

  • 発現パターンがおかしい
  • トランスポゾンのインサート
  • 神経は正常にできるけど、発現する筈なのに出来ない

体節を移植してみた

  • 正常に発生した!

conclusion

  • 背腹情報は一度、腹側に集約される
  • zic KDは発生途中で死んでしまうので、そのあたりは分からなかった

生態的ニッチと体系

  • 生息域と体型
  • zip下流の遺伝子と形態!?
  • 発現パターンは背側で保存
  • zic4によって変異がレスキューされる

QA

    • 腎臓はヒトとほ乳類でだいぶ違う、ヒトは血圧で尿をつくるから。マウスが小さいのは、脳髄にも繊毛が有って、いろいろなところの繊毛がおかしいせいだと思われる。
  • ダイニンは細胞内の移動に関わるけど、細胞には問題は?
    • 軸ダイニン特異的っぽい。わからないけど、そうっぽい。
  • 変異体はどれ位あるの?
    • いや、そんなにw ただし、いろんなヒトが見つけてくれる。金魚は4倍体だからw