2009 Fiscal Year Annual Research Report
ミツバチの視覚情報処理を支える脳のモジュール構造の分子的構築の解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Systems molecular ethology to understand the operating principle of the nervous system |
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| Project/Area Number |
21115506
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
久保 健雄 The University of Tokyo, 大学院・理学系研究科, 教授 (10201469)
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| Keywords | ミツバチ / 視覚情報処理 / 視葉 / キノコ体 / tau / futsch / MESK2 / 非翻訳性RNA |
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| Research Abstract |
ミツバチは高い視覚情報処理能力老もち、働き蜂は餌場の位置の情報を「8字ダンス」により仲間に伝達する。しかし、ミツバチの視覚情報処理の分子・神経基盤には不明な点が多い。申請者等はミツバチ脳の「分子的解剖」を行う過程で、高次中枢(キノコ体)や視覚中枢(視葉)で神経細胞のサブタイプ選択的に発現する遺伝子を発見した。本研究では、こうしたミツバチ脳の「モジュール構造」が視覚情報処理において果たす機能と、その成因を解析するため、(1)視葉の様々な神経細胞のサブタイプ選択的な遺伝子の同定、(2)当該遺伝子を発現する神経回路の可視化、(3)脳のモジュール構造の成因の分子レベルでの解析、を行う計画である。
今年度は(1)に関して、微小管結合タンパク質をコードし、「単極細胞」選択的に発現する2種類の遺伝子Tauとfutschに加え、視葉の腹側ゾーンに前後軸に沿って発現するMESK2を発見し、論文発表した(PLoS ONE)。MESK2発現細胞は、地上の視覚対象の認識に働く可能性がある。また、働き蜂脳でオクトパミン陽性細胞選択的に発現し、働き蜂の分業依存に発現変動する非翻訳性RNA,Nb-1に関して論文発表し(Insect Mol. Biol.)、さらに、Nb-1は変態期には増殖神経芽細胞選択的に発現すること、成虫の網膜では雄特異的に発現し、雌蜂では発現しないことを見出し、新規な多機能性RNA分子である可能性を提唱した。この他に、ミツバチ脳から見出された転写因子の線虫ホモログMBR-1の機能解析(Nat. Neurosci.)、初期応答遺伝子kakuseiを用いた採餌蜂脳における活動領域の解析(PLoS ONE)、ミツバチ脳で領野選択的に発現する新規なmiRNA(Apidologie)について論文発表した。
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[Journal Article] Expression of two microRNAs, ame-mir-276 and-1000, in the adult honeybee(Apis mellifera L.)brain2010
Author(s)
Hori, S., Kaneko K., Saito, T., Takeuchi, H., Kubo, T.
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Journal Title
Peer Reviewed
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[Journal Article] In situ hybridization analysis of the expression of futsch, tau, and MESK2 homologues in the brain of the European honeybee(Apis mellifera L.)2010
Author(s)
Kaneko, K., Hori, S., Morimoto, M.M., Nakaoka, T., Paul, R.K., Fujiyuki, T., Shirai, K., Wakamoto, K., Tauboko, S.
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Journal Title
PLoS ONE 5(2)
Pages: e9213
Peer Reviewed
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[Journal Article] A trophic role for Wnt-Ror kinase signaling during developmental pruning in Caenorhabditis elegans2009
Author(s)
Hayashi, Y., Hirotsu, T., Iwata, R., Kage-Nakadai, E., Kunitomo, H., Ishihara, T., Iino, Y., Kubo, T.
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Journal Title
Nat.Neurosci 12
Pages: 981-987
Peer Reviewed
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[Presentation] Differential expression associate with age-dependent division of labor and neural subtype-specific expression of a novel non-coding RNA, Nb-1, in the honeybee(Apis mellifera L.)worker brain2009
Author(s)
Tadano, H., Yamazaki, Y., Takeuchi, H., Kubo, T.
Organizer
Neuroscience 2009
Place of Presentation
Chicago, USA
Year and Date
20091017-20091021
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[Presentation] Division of labor-, developmental stage-, sex-, and neural cell type-selective expression of a non-coding RNA, Nb-1, in the honeybee(Apis meilifera L.)brain2009
Author(s)
Tadano, H., Yamazaki, Y., Takeuchi, H., Kubo, T.
Organizer
第32回日本分子生物学会年会
Place of Presentation
パシフィコ横浜
Year and Date
2009-12-11
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