Understanding the seasonal adaptation mechanism and its application

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H05643
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Broad Section G
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: YOSHIMURA Takashi 名古屋大学, 生命農学研究科(WPI), 教授 (40291413)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大川 妙子 (西脇妙子) 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (30432230) ; 中山 友哉 名古屋大学, 高等研究院(農), 特任助教 (30866661) ; 大竹 愛 (四宮愛) 基礎生物学研究所, バイオリソース研究室, 助教 (60452067) ; 中根 右介 名古屋大学, 生命農学研究科(WPI), 特任講師 (40792023)
• Project Period (FY): 2019-06-26 – 2024-03-31
• Keywords: 光周性 / 季節適応 / メダカ / ケミカルゲノミクス

Outline of Final Research Achievements

Animals sense changes in daylength and temperature to adapt to seasonal changes in environment. In addition, various diseases, such as winter depression, become more severe in winter. In this study, using medaka (Oryzias latipes), which shows a distinct seasonal response, we succeeded in identifying the key factors that enable animals to sense daylength and temperature. We also identified the transcriptional program that drives the annual rhythm. Furthermore, we identified a molecule that rescue winter depression-like behavior and elucidated its mechanism of action.

Free Research Field

動物分子生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

カレンダーを持たない動物が季節を感知し、適応する仕組みはアリストテレス以来生物学に残された謎だった。本研究では日長と温度の感知を司る鍵因子を同定することに成功した。様々な生理機能が1年の年周リズムを刻む分子基盤は未解明であったが、１年のリズムを刻む転写プログラムを明らかにした。また冬季に重症化する疾患のリスク因子を同定し、改善する化合物を見出すことで、季節性疾患の理解と克服に道筋をつけた。