2021 Fiscal Year Annual Research Report
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20K15903
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
奥村 美紗子 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 准教授 (40806486)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 光受容体 / 光忌避行動 / 順遺伝学的スクリーニング / 線虫 / Pristionchus pacificus |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生物の多くは光を感知することができ，動物では主にロドプシンが光受容体として機能している．線形動物（線虫）は目を持っておらず，光受容体であるオプシンもゲノム上に存在しないが，光に応答し忌避行動を示す．これは，光照射により線虫の寿命が短くなるなど，光は線虫にとって有害であるためである．モデル線虫であるCaenorhabditis elegansを用いた遺伝学的スクリーニングによって，LITE-1という新しいタイプの光受容体が同定された．LITE-1はC. elegansおよびその近縁種にしか存在せず，その他の線虫種がどのように光を感知しているかその分子機構は解明されていない．本研究では，進化生物学のモデルとして確立されてきた線虫Pristionchus pacificusを用いて，線虫がどのように光を感知しているか明らかにすることを目指した．P. pacificusはC. elegansの比較可能な遠縁種であり，ゲノム配列は解読されており，CRISPR/Cas9法によるゲノム編集によって変異体の作製を行うことも可能である．これまでに，P. pacificusにおける光忌避行動のアッセイ系を確立し，P. pacificusは短波長の光に対して忌避行動を示すことを明らかにした．さらに化学変異原を用いた順遺伝学的スクリーニングを行い，光忌避行動を示さない変異体を6系統単離した．それらの変異体のゲノム配列の解読,遺伝学的マッピングを行い，5系統の変異体については，原因遺伝子を同定することができた．さらに，光情報伝達に関わる遺伝子のレポーター系統を作出し，光感知細胞の候補を同定している．今後カルシウムイメージングを行うことで，それらの細胞が光感知に関わるか確認し，光感知の分子・神経機構の解明を目指す．
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