2015 Fiscal Year Annual Research Report
ショウジョウバエの自然免疫系における遺伝子の構造と発現調節による表現形質の進化
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26291074
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
田村 浩一郎 首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (00254144)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 文 首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (90370121)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 抗菌ペプチド / トランスクリプトーム / 遺伝子発現 / ショウジョウバエ / 抗カビ耐性 / 食物選択 / 環境適応 / 適応進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ショウジョウバエの食物選択において重要な要因となる微生物耐性に関して、特にカビ感染対する抗菌ペプチド遺伝子の発現応答や遺伝子産物の抗カビ活性をいろいろなショウジョウバエ種間で比較することを大きな目的としている。
本年度は，発酵，腐敗した果実を利用するキイロショウジョウバエやオオショウジョウバエ、カスリショウジョウバエ、樹液や朽木を利用するクロショウジョウバエやオオクロショウジョウバエ、カラスショウジョウバエ、カビやキノコを利用するフタオビショウジョウバエやナガレボシショウジョウバエの合計8種のショウジョウバエを用いて、腸管と唾腺、脂肪体それぞれの組織について次世代シーケンサーを用いたRNA-Seqによりアオカビの感染によって応答する免疫遺伝子の発現解析を行った。結果は現在解析中であるが、オオクロショウジョウバエでは抗カビ抗菌ペプチドであるDiptericinやCecropinが、オオショウジョウバエではAttacinとDiptericinが大きく発現変動していることが明らかとなった。
また、キイロショウジョウバエの主要な抗菌ペプチドとして知られるDrosomycinをコードする遺伝子にはDrs、Dro2、Dro3、Dro4、Dro5、Dro6、Dro-lの7遺伝子が見つかっており、種間で存在する遺伝子の有無やコピー数に多様性があることがわかっている。本年度はDro2-5領域の配列をキハダショウジョウバエ種内で比較することにより、コピー数変異生成メカニズムを検討した。その結果、挿入・欠失が起こる部位はTCまたはGAの間に多いこと、10bp以上の長さの挿入・欠失がおこるDNA配列はG+C含量が低いことがわかった。これらのことから大きな挿入・欠失はG+C含量の関与が示唆され、特定の配列に挿入・欠失が起こりやすい可能性が考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
抗菌ペプチド遺伝子の発現パターンは微生物の感染によって大きく変動することが知られている。カビ感染に応答する抗菌ペプチド遺伝子の発現を調べるためには、一定の条件でカビ感染しているハエとカビ感染していないハエについて調べ、比較することが重要であるが、一部の種についてはカビ感染していないハエを準備することが困難であるため、全体の計画に遅れが生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、RNA-Seqの繰り返し実験を行う予定であるが、全ての種について、カビ感染していない条件のハエを用意することがこんなであるため、実験が比較的容易な種のみに限り、特定の抗菌ペプチド遺伝子に注目してRT-qPCRを行うなどの工夫をする予定である。
また、Drosomycin遺伝子のコピー数変異の生物学的意義を明らかにするため、コピー数が異なるキイロショウジョウバエ，キハダショウジョウバエ，タカハシショウジョウバエ、イチジクショウジョウバエの4種間で，次世代シークエンサーを用いた16SrRNA遺伝子配列の網羅的解析によって、アオカビの摂食による腸内細菌叢の変動を比較する。
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| Causes of Carryover |
見積額より安く購入できたため、差額が出た。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度予算に繰り入れて使用する。
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Research Products
(21 results)
