トランスジェニックRNAiによるドロソフィラのノッチシグナル伝達の全ゲノム分析
Jennifer L Mummery-Widmer1, Masakazu Yamazaki, Thomas Stoeger
1Institute of Molecular Biotechnology of the Austrian Academy of Sciences (IMBA), Dr Bohr-Gasse 3.
Nature
|April 14, 2009
まとめ
この研究では,ドロソフィラの全ゲノムRNA干渉 (RNAi) スクリーンを使用して,感覚器官発達におけるNotchシグナル伝達経路を分析しました. 研究者は,この経路と細胞分裂を調節する新しい遺伝子を特定し,ゲノム研究のための貴重なリソースを生み出しました.
科学分野:
- 発達生物学 発達生物学とは
- ゲノミクスゲノミクスとは
- 細胞シグナル伝達 細胞信号伝達
背景:
- ゲノム全体のRNA干渉 (RNAi) スクリーンは,細胞プロセスに関与する遺伝子を特定するための強力なツールです.
- 以前のRNAiスクリーンの応用では,複雑で組織特異的な発達プロセスが広く探求されていませんでした.
- Notchシグナル伝達経路は,細胞の運命決定と発達において重要な役割を果たします.
研究 の 目的:
- ドロソフィラの外部感覚器官発達中のノッチ信号伝達経路を,全ゲノムRNAiスクリーンを用いて調査する.
- ノッチシグナル伝達と非対称な細胞分裂を調節する新しい遺伝子を特定する.
- Notchシグナル伝達と非対称な細胞分裂のための機能的な相互作用ネットワークを構築する.
主な方法:
- 標的遺伝子ノックダウンのための誘導性ヘアピンRNAi構造を持つドロソフィラ菌株のライブラリを使用しました.
- プロテインをコードする遺伝子に機能喪失のフェノタイプを代入するために全ゲノムスクリーニングを行いました.
- 遺伝子の機能を検証するための二次測定法と,タンパク質相互作用データとフェノタイプデータを統合した.
- 規制経路と複合体を特定するためにクラスタリングアルゴリズムを適用した.
主要な成果:
- ドロソフィラのタンパク質をコードする遺伝子の21.2%に機能喪失現象型を割り当てました.
- 非対称的な細胞分裂に関与する6つの新しい遺伝子を特定しました.
- ノッチ信号伝達経路を調節する23の新種の遺伝子を発見した.
- ノッチシグナル伝達と非対称的な細胞分裂のためのゲノム全体にわたる,機能的に検証された相互作用ネットワークを構築しました.
- 核インポート経路とCOP9シグナルソームをノッチシグナル伝達のレギュレータとして特定しました.
結論:
- RNAiスクリーンを用いて全ゲノム規模の複雑な発達プロセスを分析する可能性を実証した.
- ドロソフィラのゲノムの機能的なアノテーションのための包括的なリソースを提供しました.
- 発達の文脈におけるノッチシグナル伝達と非対称な細胞分裂を調節する新しい成分と経路を明らかにした.
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