2017 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。
前蛹期に形成されるカブトムシの角原基の発生過程における3D形態の変化の観察には、角原基形成が生じる前蛹期が開始される時期を特定することが必要となる。これまでは蛹室の形成開始を前蛹期の開始点の指標としてきたが、角原基の形態的な発生ステージがばらつくこととが問題となっていた。そこで、前蛹期の幼虫をモニターできる飼育容器を工夫することにより、定点カメラを利用した連続撮影に基づいて、前蛹期の開始点を正確に特定する方法の確立に成功した。この方法を利用した前蛹期の正確な開始点に基づき、カブトムシの前蛹期間を正確に同定することができ、角原基の形態的な性的二型が生じるステージを特定することができた。さらに、カブトムシの性決定遺伝子を同定し、larval RNAi法により、角原基形成過程において性差が生じる開始点の特定にも成功した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
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[Journal Article] The Fat-Dachsous signaling pathway regulates growth of horns in Trypoxylus dichotomus, but does not affect horn allometry.2018
Author(s)
Hust, J., Lavine, M. D., Worthington, A. M., Zinna, R., Gotoh, H., Niimi, T. and Lavine, L.
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Journal Title
J. Insect Physiol.
Volume: 105
Pages: 85-94
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Complex furrows in a 2D epithelial sheet code the 3D structure of a beetle horn.2017
Author(s)
Matsuda, K., Gotoh, H., Tajika, Y., Sushida, T., Aonuma, H., Niimi, T., Akiyama, M., Inoue, Y. and Kondo, S.
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Journal Title
Sci. Rep.
Volume: 7
Pages: 13939
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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