アイテムタイプ |
Article |
ID |
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プレビュー |
画像 |
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キャプション |
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本文 |
2022000011-20220050.pdf
Type |
:application/pdf |
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Last updated |
:Jul 1, 2024 |
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本文公開日 |
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タイトル |
タイトル |
棘皮動物イトマキヒトデにおける個体性の確立と維持
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カナ |
キョクヒ ドウブツ イトマキヒトデ ニ オケル コタイセイ ノ カクリツ ト イジ
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ローマ字 |
Kyokuhi dōbutsu itomakihitode ni okeru kotaisei no kakuritsu to iji
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別タイトル |
名前 |
Establishment and maintenance of individuality in the echinoderm starfish, Patiria pectinifera.
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カナ |
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ローマ字 |
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著者 |
名前 |
古川, 亮平
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カナ |
フルカワ, リョウヘイ
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ローマ字 |
Furukawa, Ryohei
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所属 |
慶應義塾大学文学部助教
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所属(翻訳) |
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役割 |
Research team head
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外部リンク |
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版 |
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出版地 |
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出版者 |
名前 |
慶應義塾大学
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カナ |
ケイオウ ギジュク ダイガク
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ローマ字 |
Keiō gijuku daigaku
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日付 |
出版年(from:yyyy) |
2023
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出版年(to:yyyy) |
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作成日(yyyy-mm-dd) |
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更新日(yyyy-mm-dd) |
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記録日(yyyy-mm-dd) |
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形態 |
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上位タイトル |
名前 |
学事振興資金研究成果実績報告書
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翻訳 |
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巻 |
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号 |
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年 |
2022
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月 |
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開始ページ |
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終了ページ |
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ISSN |
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ISBN |
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DOI |
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URI |
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JaLCDOI |
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NII論文ID |
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医中誌ID |
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その他ID |
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博士論文情報 |
学位授与番号 |
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学位授与年月日 |
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学位名 |
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学位授与機関 |
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抄録 |
本研究では、イトマキヒトデにおいて個体性が確立される変態過程に着目し、この変態過程を制御する遺伝子ネットワークの機能と、個体性の確立が遺伝的にどのように制御されているかについて調べた。
遺伝子ネットワークの機能解析に関しては、先行研究から、変態初期過程においてNFkBシグナル伝達経路の関与が示唆されていた。変態がグラム陰性菌のバイオフィルムを認識することで誘導されることから、NFkB経路の活性化にToll-like受容体(TLR)が関与する可能性を推測し、TLR4選択的阻害剤であるTAK-242存在下で変態誘導試験を行った。その結果、100%ではないものの、変態しない個体が有意に増加したことから、TLR-NFkB経路の活性化がイトマキヒトデの変態を誘導する上で重要な役割を担っている可能性が示唆された。今後、TLRの発現部位や、NFkBによって活性化される下流シグナルの探索が必要である。また、遺伝子ネットワークのハブ遺伝子として、アルツハイマー病関連遺伝子の1種を同定した。この遺伝子は、変態前の幼生期では、未熟な神経細胞で発現している可能性が示唆された。この遺伝子が、変態過程においてTLR-NFkB経路の下流で機能しているかについても今後検討する必要がある。
一方、先行研究から、遺伝的に異なる(親の異なる)細胞から再構築させたキメラ個体は、個体性確立に伴う組織不適合によって稚ヒトデ期に死に至ることが明らかになっている。そこで、異父兄弟、異母兄弟の細胞を用いたキメラ個体を変態させ、稚ヒトデ期における組織適合性やその生死を調べたところ、これらの半兄弟キメラは稚ヒトデ期以降も生存した。この結果から、イトマキヒトデは、父方、母方からそれぞれ組織適合遺伝子複合体を1つずつ受け継ぎ、これらの遺伝子型の片方が一致すれば自己とみなすメカニズムによって、自己・非自己を識別している可能性が示唆された。
In this study, we focused on the metamorphosis process during which individuality is established in the starfish, Patira pectinifera, and investigated the function of the gene network that regulates this metamorphosis process and how the establishment of individuality is genetically controlled.
Regarding the functional analysis of the gene network, our previous studies have suggested the involvement of the NFkB signaling pathway in the early stages of metamorphosis. Since metamorphosis is induced by the recognition of biofilms of Gram-negative bacteria, we speculated that Toll-like receptors (TLRs) may be involved in the activation of the NFkB pathway. We conducted metamorphosis induction assays in the presence of TAK-242, a selective inhibitor of TLR4. The results showed that the number of individuals that did not metamorphose increased significantly, although not 100%, suggesting that activation of the TLR-NFkB pathway may play an important role in inducing metamorphosis in the starfish. Future studies are needed to explore the expression sites of TLRs and downstream signals activated by NFkB. We also identified one Alzheimer's disease-related gene as a hub gene in the gene network. It was suggested that this gene may be expressed in immature neurons during the larval stage before metamorphosis. Whether this gene functions downstream of the TLR-NFkB pathway during metamorphosis also needs to be examined in the future.
On the other hand, previous studies have shown that chimeric individuals reconstructed from genetically different (different parental) cells die during the juvenile stage due to tissue incompatibility associated with the establishment of individuality. We examined the tissue incompatibility and survival during the juvenile stage of half-sibling chimeras and found that these half-sibling chimeras survived beyond the juvenile stage. These results suggest that the starfish inherits one histocompatibility gene complex each from the paternal and maternal side and that the starfish discriminates between self and non-self by a mechanism in which one of these genotypes is considered to be self if it matches with the other.
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資源タイプ |
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著者版フラグ |
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