2016 Fiscal Year Annual Research Report
Control of phenotypic plasticity in armed hone beatle.
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15K14443
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
太田 邦史 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90211789)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 泰和 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (10638597)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 発生 / エピゲノム / 遺伝子発現 / 環境 / 表現型可塑性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多細胞真核生物の個体発生時における栄養環境は、エピゲノム変化を通じて成体時の代謝性疾患の発生率や次世代の形質に影響を及ぼすことが知られている。同じゲノムDNAを持つ個体が種々の表現型を示す「表現型の可塑性」にも同様の分子機構の関与が示唆されている。表現型の可塑性が強く作用する昆虫では、幼虫時の栄養環境が武器形質やカースト分化を左右することが知られている。しかしながら、表現型可塑性とエピゲノム制御を結びつける直接的な証拠はまだ得られていない。
そこで本研究では、武器甲虫であるオオツノコクヌストモドキを用いて、発生時の栄養と、武器形質の表現型可塑性を結びつけるエピゲノム分子機構を明らかにした。昨年度までに、次世代シークエンサーを用いたde novo RNA-seqにより、未同定のエピゲノム因子を多数同定した。また、RNAi実験を試行して、HDACの一部が表現型可塑性の制御に重要な役割を果たすことを見出している。最終年度にあたる今年度は、ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)、DNAメチル化酵素、ポリコーム群などの遺伝子群に関するRNAi実験を多数実施し、生じた全身の形態表現型を詳細に定量分析し、統計的な解析を行った。その結果、幼虫期の栄養条件によりサイズに負の相関が見られる大顎と翅のサイズについて、HDAC摂動でも同様の負の相関がみられた。また、初期の幼虫期、終齢幼虫期のいずれにおいてHDACのRNAiを実施し、時期によらず大顎が非常に強くHDAC摂動の影響を受けることを見出した。これらの結果をPNAS誌で発表し、プレスリリースも行った。
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