2021 Fiscal Year Annual Research Report
Polymorphism in the symmetries of gastric pouch arrangements in the sea anemone Diadumene lineata
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21J01349
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
Sarper Safiye Esra 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| Keywords | タテジマイソギンチャク / 刺胞動物 / 発生進化 / 再生 / 分節構造 / 形態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
動物界では2種類の相称性（左右、放射）が存在し、多くの動物の体で現れる左右相称性は１つの対称軸を示す。放射相称性は刺胞動物門の動物で多く現れ、特に胃袋の分節構造で１つ以上の対称軸を示す。刺胞動物門の一種であるタテジマイソギンチャクでは左右と放射相称を示す個体が混在（種内多型）しているのを発見した。タテジマイソギンチャクの胃袋の分節構造を作る隔膜が体の口側から足盤まで縦に延びている。口側には触手で囲まれた口、口の1か所（または2か所）には体に入る海水の量を調節する管溝器官が存在する。タテジマイソギンチャクの左右相称個体は管溝器官を１つ、放射相称個体は2つ持つ。これらの結果から無性生殖初期に現れる個体差、主に無性生殖初期の個体が管溝とつながっている胃袋を含んでいるか・含んでいないかが異なる相称性を（種内多型を）生む原因であると考えた。
タテジマイソギンチャクの無性生殖は、胃袋の分節構造の一部が親個体の足盤からちぎられることで起こる。まず、無性生殖初期に現れる個体差を再現するため、親個体の違う胃袋を含んでいる足盤（管溝につながる胃袋の有無など）をちぎり研究室で無性生殖の誘導を行った。無性生殖の誘導後再生する器官（胃袋の分節構造、口、管溝、触手）を観察するためタイムラプス撮影を行った。
無性生殖の初期個体は野外でどう決まっているのか、調節する機構の有無をしらべる。そのため、（無性生殖のトリガーとして考えられる筋肉の動きに関わる）薬を使い親個体の無性生殖誘導を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
コロナの流行によりフィールドワーク、実験などが遅れている。しかし、実験方法の確立、タテジマイソギンチャクの無性生殖に対する理解が当時のプランより進んでいるのでおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究では、胃袋の分節構造が異なる初期条件（無性生殖の誘導で）を作り、観察データを集める。これらの個体が無性生殖後同じ再生ルールに従っていることを前提に共通である再生ルール、主に器官配置のルールを見出す。その後、器官配置のルールを再現出来る分子機構を数理モデル・コンピュータシミュレーションを用いて作る。
薬での無性生殖誘導が成功した場合、ちぎれる胃袋（無性生殖の初期個体）がどの胃袋を含んでいるかを調べる。ちぎれた胃袋の種類に共通した傾向がある場合どのよう（管溝を含んでいるものがちぎれやすい、ちぎれる頻度が上がれば他の胃袋の種類もちぎれる、スペースが開いている場所にいる胃袋がちぎれるなど）に調節されているかを調べる。
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