2012 Fiscal Year Annual Research Report
ミツバチのカースト分化におけるエピッジェネティック制御機構の解析
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24380059
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Toyama Prefectural University |
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Principal Investigator |
鎌倉 昌樹 富山県立大学, 工学部, 講師 (60363876)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | エピジェネティクス / ミツバチ / ショウジョウバエ / ロイヤラクチン / カースト分化 |
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| Research Abstract |
1、女王蜂は、働き蜂に比べて体サイズが1.5倍以上あるにも関わらず、発生期間が短く早く羽化する。通常、生物個体において大きい個体は遅く羽化し、小さい個体は早く羽化する。女王蜂は一般的な生物の法則に反している。
女王蜂が体サイズが大きいにも関わらず早く羽化してくるメカニズムを明らかにするため、この現象に関与する因子を探索した。本申請者は、これまでにロイヤラクチンあるいはローヤルゼリー(RJ)が、ショウジョウバエに女王蜂様の表現型(体サイズの増加、発生期間の短縮、産卵数の増加、寿命の延長)を誘導することを明らかにした。このRJを用いたショウジョウバエ飼育系を使って女王蜂の発生期間の短縮化に関与する因子を探索した。その結果、DHR38がRJによるショウジョウバエの発生期間の短縮を誘導する決定因子であることが明らかとなった。次に、DHR38のミツバチのオルソログであるHR38のRNAiを行った結果、HR38のRNAiにより女王蜂の体サイズや卵巣の発達はそのままで発生期間だけを長くすることが明らかとなった。この結果は、HR38が女王蜂の発生期間を短くするための重要な因子であることを示唆していた。現在、ハエにおいてDHR38の過剰発現により体サイズはそのままで発生期間のみが短くなるかどうかについて検証を行っている。さらに、今後、DHR38の下流で発生期間の短縮化に関与する実行因子をマイクロアレイ解析などを用いて探索していく予定である。
2、ロイヤラクチンによるショウジョウバエの女王蜂様表現型の誘導のメカニズムを明らかにするため、UAS-royalactin、ppl>royalactinとpp1>royalactin+EGFRRNAiの間での遺伝子発現の違いをマイクロアレイを用いて解析した。その結果、ロイヤラクチンの発現により卵形成に関する様々な因子の遺伝子発現が上昇していた。今回は、ホルモン代謝の亢進などが見られた孵化後4日目においてアレイ解析を行ったが、さらに今後、孵化後3日目、孵化後5日目のアレイ解析を行いそれらの結果と今回の結果を比較することで、ホルモン代謝の亢進や様々な因子の遺伝子発現の上昇などが多く見られる孵化後4日目においてのみ発現が誘導され、ロイヤラクチンの下流で女王蜂様表現型の誘導に関与する内因性の決定因子を同定していきたいと考えている。
3、ロイヤラクチンによるショウジョウバエの産卵能増加の作用メカニズムを解析した結果、ロイヤラクチンはショウジョウバエの卵巣管の数や卵室の大きさには影響を与えず、卵形成のスピードが速くなることによって産卵数を増加させていたことが分った。これまでにこのような形で産卵数を増加させるような例はなく、新しいタイプの生殖機能向上のためのメカニズムであると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ミツバチのDNAやヒストンのメチル化を解析する技術を確立することに時間を要した結果、計画よりやや遅れている。今後は確立したミツバチのDNAやピストンのメチル化解析法を用いて、ロイヤラクチンによるミツバチのヒストン修飾の制御機構を解析して行く予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、ロイヤラクチンによるミツバチのピストン修飾の制御機構を解析する。さらに、ロイヤラクチンによる産卵数増加のメカニズムの解析も実施する。
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Research Products
(18 results)
