2020 Fiscal Year Annual Research Report
半月周性産卵リズムの形成機構：潮汐を伝える体内時計の関わりと分子基盤の解明
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20H03288
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
安東 宏徳 新潟大学, 佐渡自然共生科学センター, 教授 (60221743)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉村 崇 名古屋大学, 生命農学研究科(WPI), 教授 (40291413)
大森 紹仁 新潟大学, 佐渡自然共生科学センター, 助教 (50613527)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 生殖リズム / 体内時計 / 潮汐サイクル / 概潮汐時計 / 月周リズム / 生殖神経内分泌系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、概潮汐時計の機能的分子基盤の解明を目指して、潮汐サイクルおよび月齢に同調して発現する遺伝子群を網羅的に探索すると共に、それらの遺伝子の発現抑制による半月周性の産卵行動リズムへの影響を検討する。また、概潮汐時計と概日時計から構成されると考えられるリズム発振機構による生殖神経内分泌系の周期的調節の機能形態学的基盤を解明する。さらに、より普遍的な生物リズムの研究としての展開を目指し、半月周性リズムのOntogenyを解明する。令和2年度は、新型コロナウイルス感染症拡大と施設の改修工事のため、一部の研究計画が実施できず、研究費の一部を翌年に繰越した。令和2年度では、前年までに確保していた松果体試料を用いた解析と少数の親魚から人工的に育成した稚魚を用いた行動リズムに関する解析を行い、次の2つの研究成果を得た。
1）潮汐サイクルに関連する遺伝子群として、松果体において約半日周期で発現変動する遺伝子群をRNA-Seq法により網羅的に探索した。産卵期に飼育下のクサフグの脳を3時間おきに8回採取して、松果体試料を得た。松果体RNAのRNAシークエンスを行った結果、約20000個の発現遺伝子のうち約700個の遺伝子が12-15時間周期で発現変動することが推定された。これらの遺伝子には、神経細胞間の情報伝達に関わる分子をコードする遺伝子が多数含まれていた。
2）クサフグ成魚の半月周性リズムが生得的なリズムであり、仔稚魚にもあるのかどうかを明らかにするため、産卵期に親魚を採集して人工授精を行い、稚魚を育成した。ゼブラフィッシュ用の自動行動リズム解析システムであるDanioVisionを用いて、クサフグ稚魚の自発行動リズムの解析系を確立した。クサフグ稚魚の自発行動の日周リズムについて、予備的な解析を行った結果、クサフグ稚魚が明暗の切り替え時に自発行動量が高くなる傾向があることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナウイルス感染拡大と施設の改修工事のため、Vivo-モルフォリノによる遺伝子発現抑制実験系の確立、汎用の自動動物行動解析システムであるEthoVision XTを用いたクサフグの行動解析系の確立、半月周性の産卵行動リズムに関わると考えられるクリプトクロームとメラトニン受容体の脳内分布の解析に必要な実験個体の採集および実験の実施ができなかった。一方で、潮汐サイクル/半月周性リズムに関連する遺伝子群の網羅的探索と仔稚魚を用いた自発行動リズムの解析については、概ね計画とおりに研究が進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
新型コロナウイルス感染拡大状況に応じて、感染防止対策を徹底した上で、十分な数の実験個体を野外から採集して研究を進める。
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