Molecular and developmental analyses of the classical hypothesis on the evolutionary origin of the crustacean carapace
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20K06800
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45030:Biodiversity and systematics-related
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
Shiga Yasuhiro 東京薬科大学, 生命科学部, 助教 (00277253)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | 甲殻類 / 背甲 / 進化 / 形態形成遺伝子 / CRISPR/Cas9 / RNAi / 発現解析 / vestigial / scalloped / Sex Combs Reduced / wingless / 遺伝子発現 / ゲノム編集 / RNA-seq / 背甲形成関連遺伝子 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、W.T.Calman によって1909年に提唱されてから100年以上経った現在でも結論が出ていない「背甲は甲殻類の系統における原始的な構造物である」という仮説を、オオミジンコをはじめとした複数種の甲殻類生物における「背甲形成関連遺伝子」の分子発生生物学的解析により検証することを目的としている。
この検証のために（1）研究代表者がオオミジンコにおいて同定した主要な背甲形成関連遺伝子の、オオミミジンコ以外の甲殻類における発現パターンおよび機能解析、（2）オオミジンコの主要な「背甲形成関連遺伝子」のゲノム編集による機能解析と下流標的遺伝子の同定を計画している。
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| Outline of Final Research Achievements |
This study aimed to comprehensively investigate a hypothesis that has remained unresolved for over 100 years since its proposal by W.T. Calman in 1909, which states that the carapace is a primitive structure in the evolutionary lineage of crustaceans. The analyses focused on the molecular developmental biology of "carapace formation-related genes" in various species of crustaceans, including the water flea Daphnia, Triops, Artemia, and Procambarus.
My data suggested that the molecular mechanisms of carapace formation in the American horseshoe crab Triops are highly likely to be shared with those of the water flea, Daphnia. In addition, the absence of a carapace in the brine shrimp, Artemia appeared to be associated with the expression patterns of several carapace formation-related genes.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
近年、生物の形態形成機構の進化を分子発生生物学的な見地から研究する「進化発生生物学（EvoDevo）」が重要な研究分野となってきた。提唱されてから100年以上経った現在でも結論が出ていない「甲殻類の背甲の進化起源」を探る本研究課題からは、主題である「背甲の進化の謎」に対する解答に留まらず、節足動物全体の形態多様性の成立と形態形成遺伝子群の分子進化との関係などに関して、学術的に意義の大きい、新たな知見が得られつつある。またこれらの知見は、エビやカニ等の食用甲殻類資源の保全や改良、食物連鎖を通じた生態系の回復や保全など、他の分野の研究にも寄与することが大いに期待される。
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Report
(4 results)
Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Carbonic anhydrase inhibitor induces otic hair cell apoptosis via an intrinsic pathway and ER stress in zebrafish larvae.2021
Author(s)
Matsumoto, H., Miyagi, H., Nakamura, N., Shiga, Y., Ohta, T., Fujiwara, S., Tsuzuki, M.
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Journal Title
Toxicol Rep.
Volume: 26
Pages: 1937-1947
DOI
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Peer Reviewed / Open Access
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