鳥類の性分化機構の解明： MHM領域 noncoding RNA の発現抑制による機能解析

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(1)鳥類の性分化機構の解明. ＿MHM領域non−cod1㎎RNAの発現抑制による機能解析＿教科・領域教育学専攻自然系（理科）コース. M10191H 濱脇拓也 1．序論. 領域が発見され，MHM（皿a1e虹per. 有性生殖を行う生物の多くには雄と雌の. 皿ethy1ated）領域と名づけられた．. 二つの性が存在し，同じ種であっても異なる. 本研究では2012年1月にニワトリのゲノ. 形態を示す．雄と雌の性決定メカニズムは，. ム情報が更新され，MHM領域の未知配列が. 種によって多様であることが知られており，. 明らかになったことを受け，MHM領域を定. 大きく二つに分けることができる．温度など. 義しなおし，繰返し構造の詳細な解析を行っ. の環境要因や社会要因によって性が決定す. た、. る環境的一性決定様式と，性染色体の組み合わ. そしてRN州（RNAinterおrence；RNA干. せによって性が決定する遺伝的性決定様式. 渉）法によりMHM領域から転写される. である、魚類や爬虫類などに多くは前者であ. non−co砒ng RNA（ncRNA）の発現を抑制す. り，一部の例外を除く哺乳類，鳥類は後者で. ることで，〃脇〃の発現に変化があるか確. ある．性染色体は通常一対存在し，性別を決. 認し，MHM領域から転写されたncRNAが. める遺伝子を含み，口南乳類の多くはヘテロ. 刀M児〃上に蓄積することで，〃脇〃の発. （XY）の組合せでは雄となり，ホモ（XX）の組. 現を直接制御しているという説を検証する．. 合せでは雌となる雄ヘテロ型である．一方，鳥類の多くはヘテロ（ZW）の組合せでは雄と. 2．・材料と方法. なり，ホモ（ZZ）の組合せでは雄となる雌ヘテ. MHM領域ncRNAの発現抑制はRNAi法. ロ型である．. を用いた．MHM領域の申で発現量の高い. 鳥類では，Z染亀体上の遺伝子で性決定に. ChEST596c20の配列をもとに，RNん法で. 関与している遺伝子として〃〃〃. 用いるs1RNA（旦ma11エnterfermg RNA）を. （ doub1esex and mab・3 re1ated. 設計した．. 虹anscriptionfactorユ）が挙げられる．また，. 竹内艀卵所より購入したウイルスフリー. 2001年Teranishiらの研究により，ニワト. の有精卵を38℃でインキニしべ一トし2，5目. リZ染色体上に存在し，刀M亙〃の下流. 胚でsiRNAをエレクトロポレーション法に. に，雄特異的に高度にメチル化修飾を受ける.

(2) より左側体腔上皮細胞に導入した．9日胚で. へと導かれることが明らかとなった．しかし. 性腺を取り出し固定するとともに組織片を. ながら〃子0〃の発現には変化が見られなか. 用いて遺伝的な雌雄の判別を行った．性腺の. ったため，MHM ncRNAは雌化を促す働き. 形態を観察し，遺伝的な性別と一致しない個. をしているとは言えず雑化を抑制する働き. 体においてS㏄tion FISH⑮1uorescence勿. をしていると考えられる．また，これらのこ. 型如蚊br1a1zat1on）法により発現している遺. とはMHMncRNAのさらに上流に1性決定遺. 伝子の解析を行った．. 伝子が存在することを示唆している．. 3．結果と考察. 4．結論. Z染色体（82Mbp）上では，〃脇r領域と. MHM領域は全長81，765bpであり2．2. MHM領域が比較的隣接しており，㎜r領. kbpの繰返し配列が36回存在する．. 域とMHM領域は，1，269，511bp離れてい. MHMncRNAは〃㎜〃を制御し雑化を. た（図1）、. 抑制する働きをしていると考えられる．. MHM領域の全長は，81，765bpであることがわかり，その中に2．2kbpの繰り返し配. 主任指導教員吉岡秀文. 列が見つかった．この配列はMHM領域内に. 指導教員笠原恵. タンデムに36回の繰り返しがあり，それら. 。”腕1−1 MHM 、. 1. の配列間の相同性は，非常に保存された配列. 「一一川’一皿…一■一I「. 1．……・8…5｝. であった（図2）．また，繰り返し配列の後半. I一. u. …三ど。…∼」 1“一一■. 1．三岬．51岬1. L. がCpGIs1anaとなっていた．・・. MHM領域から転写されるncRNAの発現. 、、. ⊥。皿．… ．o。一止一1. ’川一一一u…u. を抑制した個体では，遺伝的には雌であるに. 山里坐饗。一！．j 一凹 L u 」＾ ■ 一一. j. ㌔L 一一. C一一一・一L皿一，㎜1町214，25汕pパ」一一＿＿一. ﾈ■一』ψ醐些些幽 rL L■ L一■I. ■一一一. ’’’一 ’一 I■，. 0M町訓7．5舳効1. もかかわらず，〃脇ηの発現が見られ，雄. のマーカー遺伝子である〃仏nti. 図ユZ染色体上におけるMHM領境とDMR1ファミリ・との位置開係. 皿une1ine旦。rmOne）発現が見られたが 80×9⑮RYre1ated HMG b哩⑳の発現は. I≡. D. 不明瞭であった．また，雌のマーカー遺伝子. 皇 ’. ○喜一. C. である〃0〃虹atase）の発現は，抑制されなかった、このことはMHMncRNAが㎜〃の発現を制御しているという説を支持する．また，同じ胚で，舳や80鵬. の発現が観察されたことから，MHM ncRNAをノックダウンさせると，雌が雑化. 8. ，■. A 帥峠. 1O．1〃1. ＾810. 釦匡. ’o饒. 8193. 図2MHM領域中の繰リ返し配列. 50“．. C812. 岳邊瞬. 刑｝ 0237. 酬，凋5. ■≡158.

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鳥類の性分化機構の解明 ： MHM領域 noncoding RNA の発現抑制による機能解析

鳥類の性分化機構の解明： MHM領域 noncoding RNA の発現抑制による機能解析