2022 Fiscal Year Research-status Report
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20K06754
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
宮本 教生 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究開発プログラム), 研究員 (20612237)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 遺伝子発現 / 画像解析 / 幼生 / 発生 / プランクトン / 神経系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は深海底の局所的な環境にのみ生息する生物が，いかにして分散し，新たな生息場所に進出するのかという問題に対して，分散期である浮遊幼生の遊泳パターンやその神経制御，環境応答などの知見を明らかとすることを目的とした研究である．実験のモデル生物には，海底に沈んだ鯨類の死骸にのみ生息するホネクイハナムシ Osedax japonicusを用いる．令和4年度は①発生段階における神経発生や環境センシングに関与する遺伝子の同定と発現変動解析・神経解剖学的研究，②新規のセンサーを用いたプランクトン幼生行動に関するデータ解析手法の開発を行った．
発生段階における遺伝子発現変動に関しては，6つの発生ステージの幼生からRNAを抽出し，トランスクリプトーム解析を行った．神経発生や神経ペプチド・光受容などに関与する遺伝子を同定し，それらの発生段階における発現変動を明らかとした．また一部の遺伝子についてはin situ hybridizationによって発現部位を特定した．また幼生の神経解剖学的解析では，昨年度までは発見できていなかった，新規な感覚器官様の構造を発見した．
幼生行動パターン解析については，センサーを用いて撮影した生データについて，行動パターンなどを定量的に抽出し，評価する手法の開発を行った．本研究で開発した撮影とデータ解析方法については，様々なプランクトン種や非生物の粒子の動態解析に用いることができるものであり，今後さまざまな研究に利用することが可能である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究では，ホネクイハナムシの様々な発生段階のプランクトン幼生を飼育し一定期間経時的に行動を観察することが中心となっている．令和4年度は，過去2年間に比べ新型コロナウイルス感染症による行動制限が緩和されたこともあり，生物を長期間観察する実験を再開することができた．しかしながら実験環境に制限のあった過去2年間の遅れを十分に取り戻すことはできず，幼生行動解析実験が当初の予定していたものを完全に実行するには至らなかった．
一方で神経解剖学的研究や遺伝子発現解析などの研究については概ね当初の予定通りに進行している．
以上の理由から全体として研究はやや遅れていると評価した．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度は従来の研究環境に戻り，生体を用いた実験を再開することができたが，令和2, 3年度の新型コロナウイルス感染症拡大による実験の遅れを完全に取り戻すには至らなかった，そのため，研究期間を延長し，令和5年度も引き続き生体を用いた行動解析を中心に研究を遂行する．
神経解剖学的研究については概ね当初の予定通りに進んだ．幼生の発生過程を6つのステージに分け，それぞれのステージにおける神経系を詳細に記載することで，神経系の発生過程を明らかとした．今後はその成果を論文として発表する予定である．
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| Causes of Carryover |
主に令和2,3年度におけるコロナウイルス感染症拡大のため，実験が計画通りに遂行できなかった.そのために研究計画が遅延し，研究期間を延長することとなった．それに伴い使用予定の実験物品などの購入を令和5年度に持ち越す必要が生じたため.
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