Research Project
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
動物は日照時間（日長）や温度を感知して、様々な生理機能や行動をダイナミックに変化させることで、環境の季節変化に巧みに適応している。本研究では洗練された季節適応能力を有し、生息地域の緯度に応じて遺伝的に異なる季節適応戦略を身に着けたメダカをモデルとして、この謎を解明する。既に高緯度のメダカは繁殖を開始する際に、低緯度のものより長い日長と高い水温を必要とすることを見出し、遺伝解析を完了している。そこで動物が日長と温度を測定し、季節の変化に巧みに適応する仕組みを解明する。また自然条件下で飼育したメダカの網羅的遺伝子発現地図を作成し、動物の季節適応戦略の分子基盤を明らかにする。
動物は日照時間（日長）や温度を感知して、様々な生理機能や行動をダイナミックに変化させることで、環境の季節変化に巧みに適応している。カレンダーを持たない動物がこれを成し遂げる仕組みは、未だ明らかにされていない。本研究では洗練された季節適応能力を有し、生息地域の緯度に応じて遺伝的に異なる季節適応戦略を身に着けたメダカをモデルとして、この謎を解明することを目的とした。従来の研究で高緯度と低緯度に由来するメダカでは、日長や温度を感知する仕組みが遺伝的に異なることを見出していたため、研究１では動物が日長を測定する仕組みについて量的形質遺伝子座解析を進め、候補領域に存在する遺伝子のアミノ酸配列を比較するとともに、発現量を比較した。また研究２では温度の変化を感知して、季節の変化に適応する仕組みを理解することを目的として量的形質遺伝子座解析を行い、その解析で見出した候補遺伝子の遺伝子産物の機能を円偏光二色性スペクトル測定により検討した。さらに摂食、代謝、概日リズム、繁殖活動などは視床下部が司令塔となり制御されているが、それらの年周リズムを駆動する分子基盤は謎に包まれている。そこで屋外の自然条件下で飼育したメダカから視床下部および下垂体を2週間毎に、2年間にわたって採材した時系列試料を用いてRNA-Seq解析を行った。研究3ではバイオインフォマティクスを駆使して、膨大なRNA-seqデータから年周変動する遺伝子をゲノムワイドに同定し、網羅的遺伝子発現地図を明らかにした。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2019 Other
All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results, Peer Reviewed: 5 results, Open Access: 4 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results, Invited: 6 results) Remarks (1 results)
Proceedings of the Japan Academy, Series B
Volume: 95 Issue: 7 Pages: 343-357
10.2183/pjab.95.025
130007689022
Nature Eco. Evol.
Volume: 3 Issue: 5 Pages: 845-852
10.1038/s41559-019-0866-6
PLOS ONE
Volume: 14 Issue: 9 Pages: 845-852
10.1371/journal.pone.0222106
Nature Reviews Endocrinology
Volume: 15 Issue: 10 Pages: 590-600
10.1038/s41574-019-0237-z
120006775102
電気泳動
Volume: 63 Pages: 25-29
130007638633
精神医学
Volume: 61 Pages: 945-953
http://www.nibb.ac.jp/press/2019/04/09.html
