2016 Fiscal Year Annual Research Report
カブトムシ角の3D形態を自在に改変する技術の創出
Publicly Offered Research
| Project Area | Discovery of the logic that establishes the 3D structure of organisms |
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| Project/Area Number |
16H01452
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
新美 輝幸 基礎生物学研究所, 進化発生研究部門, 教授 (00293712)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | カブトムシ / 角 / RNAi |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、カブトムシの角が近縁種間で極めて多様な3D形態をとることに着目し、3D形態の変化を生む遺伝子の特定、発現の量・位置の違いを定量、さらに、効率的に遺伝子導入を行う技術を開発する。これらの情報・技術を応用することで、カブトムシの角に任意の3D形態をデザインし、作り上げることが可能になる。本新学術領域では、カブトムシ角の3D折り畳みのロジック解明を大きな目的としているが、申請者のプロジェクトは、折り畳みの分子的な基盤を提供するとともに、マクロなロジック（仮説）の実験による証明にも必須となるはずである。
これまでカブトムシにおいてin vivoエレクトロポレーションと体細胞トランスジェネシスを利用した遺伝子導入（EMST）法の確立を試みてきたが、これまでに使用してきたプロモーターでは、マーカーとして用いた緑色蛍光タンパク質（EGFP）の発現が弱いという問題点が生じていた。そこで、カブトムシにおいてより強く発現するプロモーターの探索を行った。これまでに行ったRNA-seqデータを利用して、高発現遺伝子を検索してプロモーターに使用する候補遺伝子を決定した。次に、決定した遺伝子について5'RACEを行い、転写開始点を決定してプロモーター領域の推定を行った。続いて、HiFi DNA assembly法を用い、クローニングしたプロモーターの下流にマーカー遺伝子 (EGFP) をつないだベクターを作製した。作製したベクターを用いて、カブトムシ幼虫において高発現をもたらすプロモーターの検討を行うとともに、EMST法の条件検討を行った。その結果、EGFPの強い発現が確認され、これまで困難であった3齢初期幼虫における遺伝子導入に成功した。
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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
研究を遂行する上で重大な問題点などはなく、当初の計画通り概ね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究遂行上の重大な問題点は現時点ではないため、予定通り研究計画を進める予定である。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] Molecular cloning and functional characterization of the sex-determination gene doublesex in the sexually dimorphic broad-horned beetle Gnatocerus cornutus (Coleoptera, Tenebrionidae).2016
Author(s)
Gotoh, H., Ishiguro, M., Nishikawa, H., Morita, S., Okada, K., Miyatake, T., Yaginuma T. and Niimi, T.
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Journal Title
Sci. Rep.
Volume: 6
Pages: 29337
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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