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ユーザー様実施例:貝殻形成に関わる遺伝子の網羅的探索

筑波大学 生命環境科学研究科 遠藤一佳先生
?背景・目的
 巻貝の殻が等角らせんで規則的に巻くのは、体の左右で殻の分泌量に規則的な偏りがあるためです。従って、殻を分泌する外套膜の左側と右側で発現している何らかの遺伝子の発現量に、偏りがあると予想できます。
そこで、マキガイの一種 Lymnaea stagnalis を使用して、左巻き個体外套膜の左側と右側の発現プロファイル(図1)比較し、巻きの制御因子の網羅的探索を行いました。

実験方法
 マキガイ外套膜より抽出したRNAより、HiCEP法を用いて合計11,588個の遺伝子発現プロファイルを測定し、それぞれの発現量を比較しました(図2)。左側、右側それぞれで特異的に発現する遺伝子の内、顕著な変動幅を示すものに注目してピークを分取し配列を決定しました。さらにRACE法によりcDNAの単離と配列決定を行いました。

現在までの成果
 相同性検索の結果、左巻き個体の左側と右側でそれぞれ特異的に発現する遺伝子として、それぞれ銅イオン受容体ホモログ(ピークctct40)と発生・分化への関与が知られるgalectin のホモログ(ピークgggg102)等を同定しました。現在 RNAiによる機能解析が進行中です。
 
図1.HiCEP法により測定したマキガイ外套膜発現プロファイル(一部)
青色、赤色の波形はそれぞれ外套膜左側、右側由来のサンプルに由来する。
一つのピークが一つの遺伝子に対応し、横軸はHiCEP断片長、縦軸は発現量に相当する。

図2 遺伝子発現量の包括的な比較

モノアラガイ外套膜の左側(L:横軸)と右側(R:縦軸)での遺伝子発現量をプロットした。
一つの点が一つの遺伝子に対応し、軸の数値はそれぞれの発現量に相当する。

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