Functional analysis of novel genes regulating sleep discovered through behavior screen

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K21441
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 戸田 浩史 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 助教 (80862010)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2023-03-31
• Keywords: 遺伝学 / ショウジョウバエ / スクリーニング / 遺伝子

Outline of Annual Research Achievements

睡眠は神経を有するすべての動物に保存されている生命現象であるが、その機能はもちろん、分子メカニズムに関してもよく理解されていない。本研究では、申請者がショウジョウバエを用いて独自におこなった機能獲得型の大規模な行動スクリーニングから同定された遺伝子に着目し、睡眠の分子メカニズムに迫ることを目標とする。特に遺伝子を発現させると睡眠が減少した遺伝子に着目し、それぞれの機能に関してつぶさに解析をおこなうことを目的とする。昨年度までに、CRISPR/Cas9の手法を用いてそれぞれの遺伝子欠失型の系統を樹立することに成功した。そこで、それぞれの遺伝子が個体に全く存在しないホモ接合体で成虫まで生き延びるか調べたところ、一つの遺伝子に関してはホモ接合体で致死となることが判明した。また、それぞれの遺伝子に対して、RNAi系統で脳神経特異的にノックダウンをおこなったところ、睡眠が減少していることが判明した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

昨年度は研究室のセットアップやコロナ渦のため資材や試料を揃えるのに手間取ったが、今年度は計画通り、実験が進行した。

Strategy for Future Research Activity

多くの遺伝子に対してCRISPR/cas9による欠失系統の確立をすることに成功したので、今後はそれぞれの遺伝子のホモ接合欠失系統で熱ショックや細菌感染などをおこなって、睡眠に異常をきたすかどうかを検証する。

Causes of Carryover

試薬の発注、外注が若干遅れが生じたため。