2019 Fiscal Year Annual Research Report
The Mechanisms of segment specific response to hormones in pupal metamorphosis and cell death
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17K08147
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
金児 雄 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (90633610)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 幼若ホルモン / カイコ / 変態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昆虫の発育は主に２つのホルモンによって制御されている。開放血管系である昆虫においては、体内の全ての組織が、同時期に同濃度のホルモンに曝されることになる。それにも関わらず、各組織のホルモンに対する応答は様々である。本申請研究においては、ホルモンがどのように異なる応答を各組織に引き起こしているのかを、各体節に存在し、かつ異なる応答を示す分泌腺を対象として解析を行った。この分泌腺は、昆虫ホルモンである幼若ホルモンに応答して、蛹への分化が始まる。そこで、幼若ホルモンによってどのような遺伝子が働いているのかを理解するため、幼若ホルモンを投与し、経時的な遺伝子発現変動の解析を行った。変動している全ての遺伝子の動向を解析するために、RNAシークエンスを行った。その結果、数百の遺伝子が、幼若ホルモンへと応答し、発現量が変化した。今後、これらの遺伝子の機能等による分類比較を通して、ホルモン応答性の違いを生み出す機構の解明を進める。一方で、各体節から分泌腺を採取し、遺伝子発現の比較を行ったところ、大きく３つの発現領域に分けることができた。また、この発現領域は、各体節のホルモン応答で生み出される分化運命と一致していたことから、これら遺伝子の制御機構の解明を進めることにより、体節の違いによるホルモン応答機構の差異の解明に繋がる。
加えて、体の一部だけが細胞死を起すカイコ終齢致死変異体の解析において、この致死の誘導には幼若ホルモンの低下が重要な役割を果たすことを、幼若ホルモン産生組織を外科的に取り除くことで明らかにした。今後、幼若ホルモンがどのように体の一部だけに作用するのかを、先の分泌腺の知見と合わせて解析を行うことで明らかに出来ると考えている。
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