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2013 Fiscal Year Research-status Report

進化的キャパシター の探索と量的形質の 遺伝変異緩衝機能

Research Project

Project/Area Number 25440212
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

高橋 一男  岡山大学, その他の研究科, 准教授 (10450199)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords進化可能性 / 形態測定学 / 量的遺伝学
Research Abstract

進化的キャパシターとは、発生過程を安定化することで、環境、遺伝変異を緩衝し、表現型の多型を隠すことで、遺伝変異の集団中への蓄積を促進する機構を指したものである。現在、その有力な候補と考えられているのは、分子シャペロン遺伝子の1つであるHsp90だけであるが、未知の進化的キャパシターが存在する可能が、申請者の先行研究によって示されている。本研究では、Hsp90の進化的キャパシターとしての機能の検証と、新規の進化的キャパシターのさらなる探索と、そして適応促進効果の検証を目的として研究を行った。HSP90の阻害剤として知られている、ゲルダナマイシンを用いて、全身の細胞で比較的軽度の阻害を行った結果、キイロショウジョウバエ、オナジショウジョウバエにおいて、HSP90阻害処理下において、翅形態の遺伝分散量が増大する傾向が見られたが、統計学的に有意な効果は検出されなかった。また、GAL4-UAS-RNAiシステムを用いて,翅原基および脳神経系特異的なHsp90のノックダウンを行うことで、翅形態と概日行動リズムに対するHsp90の遺伝変異緩衝効果の評価を行うために、実験に用いる系統の作成を行った。既に詳細なスクリーニングの結果、Hsp90の発現を抑制することのできるRNAi系統を選別済みであり、翅の形態形成および、時計神経形成特異的なHsp90の発現抑制が可能である。現在は、これらのGAL4/UAS-Hsp90 RNAiのシステムに、遺伝変異を導入した系統を作成し、Hsp90の発現抑制が、翅形態および、概日行動リズムの遺伝分散に与える影響を検証する予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

GAL4/UAS-Hsp90 RNAiのシステムに、遺伝変異を導入した系統を作成中であり、おおむね予定通りの進度で系統作成が進んでいると考えられる。また、次年度に予定していたゲルダナマイシンによるHSP90阻害実験の一部を前倒しで行っており、順調に研究が進展していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

予定通りにGAL4/UAS-Hsp90 RNAi系統を完成し、実験を行う事で、Hsp90の進化的キャパシターとしての機能を詳細に検証する事が可能となると考えられる。ゲルダナマイシンを用いた実験については、サンプルサイズが不足している可能性が考えられたため、実験規模を拡大し、再度計測を行う予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

実験に用いる系統作成が、予定よりもやや遅れたため、その作成にかかる一部費用を次年度に繰り越すこととした。
系統作成に必要なプラスチック製品や、飼育飼料代などどして使用する。

  • Research Products

    (6 results)

All 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Genetic correlation between the pre-adult developmental period and locomotor activity rhythm in Drosophila melanogaster2013

    • Author(s)
      Kazuo H. Takahashi, Kouhei Teramura, Shinya Muraoka, Yasukazu Okada, Takahisa Miyatake
    • Journal Title

      Heredity

      Volume: 110 Pages: 321-320

    • DOI

      10.1038/hdy.2012.88

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multiple capacitors for natural genetic variation in Drosophila melanogaster2013

    • Author(s)
      Kazuo H. Takahashi
    • Journal Title

      Molecular Ecology

      Volume: 22 Pages: 1356-1365

    • DOI

      10.1111/mec.12091

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 生命システムのロバストネスが促進する進化2013

    • Author(s)
      高橋一男
    • Journal Title

      細胞工学

      Volume: 33 Pages: 79-83

  • [Presentation] Search for evolutionary capacitor genes in Drosophil a melanogaster2013

    • Author(s)
      Kazuo Takahashi
    • Organizer
      Biological Symposium at National Institute of Genetics
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      20131122-20131122
    • Invited
  • [Presentation] 進化的キャパシターの探索と隠蔽変異による新奇性進化の可能性2013

    • Author(s)
      高橋一男
    • Organizer
      第6回Evo-devo青年の会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20130713-20130713
    • Invited
  • [Presentation] Multiple Capacitors for Natural Genetic Variation in the Wing Shape of Drosophila melanogaster2013

    • Author(s)
      Kazuo Takahashi
    • Organizer
      Third International Symposium of Biological Shape Analysis
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130614-20130614

URL: 

Published: 2015-05-28  

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