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【ゲノム刷り込み】父親のいないマウス

1 :( メ`ω´)φ ★:04/06/08 07:46 ID:???
■父親のいないマウス

 哺乳動物では、生存可能な子孫を作るには、一般に両親双方からのゲノムが必要とされる。
しかし、「インプリンティング」を受けた遺伝子の発現を変化させてやると、
父親からのゲノムはなくても済むらしい。

 動物の有性生殖では、それぞれの個体は両親からそれぞれひとそろいの遺伝子を受け継ぐのが
普通である。だが、植物や大部分の動物では単為生殖によって、父親由来の遺伝子はいっさいなく
母親由来の遺伝子だけをもち、なおかつ生存能のある子が生まれる。
 その例外が哺乳類で、父親が必要とされる。これはなぜなのか。
本誌4月22日号p. 860で河野たち1は、ゲノム刷り込み(ゲノム・インプリンティング)という現象が
父親なしの生殖を阻む障壁であることを示す動かぬ証拠を提示している。

(以下略)

http://www.natureasia.com/japan/digest/0406-1.php





2 :名無しさん@お腹いっぱい。:04/06/08 08:07 ID:/B31UN1h
222222

3 :(゚д゚)ウマー ◆UMAAgzjryk :04/06/08 08:53 ID:sfcirLRB
このニュースは2ヶ月位前にも見たぽー。
東京農大の話やろ。

4 :( メ`ω´)φ ★:04/06/08 09:11 ID:???
>>3
そうです。

父親のいないマウス
原文:Genomic imprinting: Mice without a father
Nature Vol. 428(809)/22 April 2004

1. Kono, T. et al. Nature 428, 860-864 (2004).
2. Surani, M. A., Baron, S. C. & Norris, M. L. Nature 308, 548-550 (1984).
3. Barton, S. C., Surani,M.A.& Norris,M.L.Nature 311, 374-376 (1984).
4. Thorvaldsen, J. L., Duran, K. L. & Bartolomei, M. S. Genes Dev. 12, 3693-3702 (1998).
5. Arney, K. L. Tre nds Genet. 19, 17-23 (2003).
6. Kono, T., Obata, Y., Yoshimizu, T., Nakahara, T. & Carroll, J. Nature Genet. 13, 91-94 (1996).
7. Kono, T., Sotomaru, Y., Katsuzawa, Y. & Dandolo, L. Dev. Biol. 243, 294-300 (2002).
8. Ripoche, M. A., Kress, C., Poirier, F. & Dandolo, L. Genes Dev. 11,1596-1604 (1997).
9. Leighton, P. A., Ingram, R. S., Eggenschwiler, J., Efstratiadis, A. & Tilghman, S. M. Nature 375, 34-39 (1995).

研究代表者:東京農業大学 河野友宏教授
【単為発生マウスの誕生に成功】平成16年4月22日
http://brain.naro.affrc.go.jp/tokyo/marumoto/up/press/newpage1.htm


5 :名無しのひみつ:04/06/12 06:12 ID:FRVdIgTO
哺乳類では父方と母方両方の遺伝子を併せ持つことが大事だというのは、
母系染色体か父系染色体のどちらかだけをもつマウス胚の研究から明らかになった。
母親由来の染色体のみをもつ胚では、胚の形成には関与しないが
胚の成長を支えるのに必要な「胚体外組織」が十分に発達せず、胚は子宮内に着床してまもなく死んでしまう。これに対して、父親由来の染色体のみをもつ胚では発生が進まないが、
胚体外組織は比較的よく発達する。このことからみて、一部の遺伝子の父方のコピーは胚体外組織の発達に重要であり、
また、他の一部の遺伝子では母方のコピーが胎児の発達に不可欠だと考えられる。

 これの説明として最も説得力があるのは、母系ゲノムと父系ゲノムはまったく対等ではなく、
異なる 「刷り込み」 を受けており、これが胚での遺伝子発現の違いにつながるとする説である。
ゲノム刷り込み、あるいは「後成的修飾」により、各遺伝子の2個のコピーに、
母親と父親の どちらから受け継がれたかを示す 「刻印」 がなされる。
これはDNAまたは染色体タンパク質に施される ”化学的変化 ” であり、
細胞分裂をしても受け継がれるが、DNA塩基配列を変えてしまうことはない。

6 :名無しのひみつ:04/06/12 06:12 ID:FRVdIgTO
母方ゲノムの後成的修飾は卵細胞成熟の過程で起こる。
河野たちは以前の研究で、マウス新生仔から得た未成長期の卵と、
完全に成長し成熟した卵とから得た染色体全数を組み合わせた単為生殖胚は、
普通の単為生殖胚よりも4日間長く生きられることを見つけている。
(未成長期卵と成熟卵の卵同志のケコーン)
1組の染色体を卵形成初期の段階で採ったため、これには母方の刷り込みがまだなされておらず、
そのため、正常な胚発生ならば父系染色体でしか発現されないいくつかの遺伝子を発現させることができたと思われる。

 これと同じ技術を用いて河野たちは、ゲノム刷り込み状態をもっと変化させることで
単為生殖胚の発生能に影響が出るかどうかをみるため、
本来刷り込みを受けるべき遺伝子領域を欠如した未成長期卵の「刷り込みを受けていない」ゲノムが
胚の生存能にどんな影響を与えるかを調べた。


7 :名無しのひみつ:04/06/12 06:13 ID:FRVdIgTO
 本来刷り込みを受ける遺伝子を削除したマウスを使って、
この変異マウスから採取した未成長期卵細胞の染色体と、正常マウスの成熟した卵細胞から得た染色体とを組み合わせた。
(刷り込み遺伝子削除未成長期卵と成熟卵の、卵同志のケコーン)
理論的に、未成長期卵細胞のゲノムから刷り込みを受ける遺伝子を削除することで、父親由来と同様の刻印を施したことになる。
(父親由来と母親由来では不活性化と発現が、削除した遺伝子の働きであべこべになるところであった、以下理論省略)

ここまでの予想はされていたものの、その結果はなんとも驚くべきものだった。見た目も正常な雌が無事に2匹生まれ、
そのうち1匹は成体まで成長して、妊娠・出産までやってのけたのである。

8 :名無しのひみつ:04/06/12 06:14 ID:FRVdIgTO
 さらなる驚きが、マイクロアレイ法で1万1,000個を超える遺伝子の発現を解析した結果からもたらされた。
この生き残った(刷り込み遺伝子削除未成長期卵と成熟卵のケコーン)単為生殖マウスでは、
1,000個を超える遺伝子の発現レベルが(成熟卵と成熟卵同志のケコーン)単為生殖マウスのものよりも、
正常に受精した胚のものに近かったのである。遺伝子発現に現れたこの広範な作用は、
わずか2個の刷り込み遺伝子の発現を変化させることでゲノムの残り部分に波及効果を及ぼしうるというのには、びっくりさせられる。

なかでも興味深いのは、刷り込みを受ける他の遺伝子の発現に及ぼす影響である。
以上を総合すると、河野たちの研究成果によって、哺乳類で自然の単為生殖が起こり得ない主な理由の一つは、
刷り込みを受ける遺伝子が不適切に発現してしまうためであることが実証されたことになる。
片親のみの生殖に対するこうした障壁がなぜ進化したのかについては、今後の解明が待たれる。

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