2013 Fiscal Year Annual Research Report
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24370032
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
志賀 向子 大阪市立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90254383)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 慎介 大阪市立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70347483)
泰山 浩司 川崎医科大学, 医学部, 准教授 (60148690)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 光周性 / ハエ / 次世代シーケンサー解析 |
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| Research Abstract |
昆虫は光周期や温度情報から季節を知り、生存に適した季節に成長や生殖を行い、不適切な季節には休眠に入り過酷な環境をやり過ごす。本研究は、ハエの休眠調節に関わる脳ニューロンとそこに発現する分子を特定することを目的とする。本年度、ルリキンバエを採集し、以下の結果を得た。
１） 次世代シーケンサー解析により、長日高温条件と短日低温条件で発現量に1.5倍以上の差が存在する遺伝子を3つ選び出し、リアルタイムPCRにより光周期および温度条件による差を調査した。その結果、1つの遺伝子のみに差が確認された。次に、温度を一定とし、長日と短日条件の間でこの遺伝子発言を調べたところ、短日条件を受容して3日目で発現量が有意に上昇することがわかった。
２） 電子顕微鏡観察により、ルリキンバエの脳間部ニューロンと神経ペプチドpigment-dispersing factor（ＰＤＦ）ニューロンの神経線維形態を調べた。その結果、脳間部ニューロンの入力部は前大脳と食道孔近くに、出力部は食道孔近くに存在することが分かった。また、PDF免疫陽性のdense core vesicleを前大脳に豊富に持つことがわかり、PDFニューロンは前大脳でペプチドを傍分泌していると考えられた。
３） 卵巣発達に必要な脳間部ニューロン、休眠誘導に必要な脳側方部ニューロンの神経トラクト（繊維束）を切断し、これらニューロンの休眠調節様式を調べた。その結果、脳間部ニューロンへ入力する神経線維を切断しても、長日高温、短日低温条件ともに卵巣ステージに影響がみられなかったことから、脳間部ニューロンは光周期と温度による休眠調節には直接関与しないと考えられた。一方、posterior lateral tract（PLT）切断実験から、脳側方部ニューロンは、短日低温条件においてPLTを通して卵巣発達を抑制する信号を出し、休眠を誘導すると考えられた。
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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
光周期条件間で発現に差がある遺伝子を脳内に一つ見出すことができた。また、休眠調節に重要なニューロンが脳側方部ニューロンであることがわかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度の方法により遺伝子解析を進め、さらに光周期に反応する遺伝子を探し出すとともに、これら遺伝子の機能面を探るためゲノム編集方法を構築する。また、脳側方部ニューロンの入力、出力繊維形態に光周期温度条件による差が見られないか調べる。
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