2017 Fiscal Year Annual Research Report
Deciphering responses to nutrient balances by comparative multi-omics approaches
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15K18455
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
服部 佑佳子 京都大学, 生命科学研究科, 助教 (50646768)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 栄養バランス / 適応 / 種間比較オミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
全ての生物は絶えず変化する環境要因にさらされており、その主な要因の一つは栄養である。我々は、栄養バランス変化に対して個体がどのように応答し、発生や成長などの生命活動が支えられているかを明らかにするために、食性の異なるショウジョウバエ近縁種に注目した。モデル生物キイロショウジョウバエは、自然界では発酵した多種類の果物を食べ（広食性）、適応できる栄養条件の幅が広い。一方で、その近縁種には特定の花や果実のみを食性とする（狭食性）種も存在する。我々は、広食性２種と狭食性３種を用いて、栄養バランス変化に対する応答を対比させた。栄養バランスをタンパク質と炭水化物の比として捉え、この比が異なる複数の食餌条件で各種の幼虫を育てたところ、栄養バランス変化への適応能力が種間で大きく異なることを見出した。広食性種ではどの食餌条件でも蛹までの発生率が高い一方で、狭食性種は炭水化物を多く含む餌での発生率が顕著に低下した。そこで、遺伝子発現と代謝産物の食餌間での変化について、マルチオミクス解析を行った。広食性のキイロショウジョウバエでは代謝の恒常性を維持しているのに対して、狭食性種では、多数の代謝産物が高炭水化物食条件下で増加していた。解析を進めた結果、広食性種の代謝恒常性の維持は、全身性シグナリングによる栄養依存的な遺伝子発現調節によって支えられているとの仮説に至った。そこで、現在その分子機構の解明に向けて機能解析を行っている。
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