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2012 Fiscal Year Annual Research Report

ソングバードを用いた時空間制御を与える遺伝子発現系の開発と行動実験への応用

Publicly Offered Research

Project AreaSystems molecular ethology to understand the operating principle of the nervous system
Project/Area Number 23115701
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

和多 和宏  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70451408)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Keywords発声学習 / 学習臨界期 / 遺伝子発現 / 時空間発現制御 / ソングバード / エピジェネティクス / DNAメチル化 / 最初期遺伝子
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、時期特異的・細胞タイプ特異的なウイルス発現系の確立を通して、鳴禽類ソングバードを音声発声学習研究の動物モデルとして利用していくことを目的とした。具体的にはウイルス発現系を用いたソングバード脳内遺伝子改変技術の開発・実験応用を次の2点にフォーカスして施行した。
(I)「発現時期特異性」と「投射神経細胞特異性」を兼ね備えたウイルス発現実験系の確立と利用:これまでに様々なプロモーター及びウイルス種の組み合わせによる脳内試験投与を行ってきた。その結果、AAV-9(アデノ随伴ウイルス9型)によってRA神経核内投射神経細胞特異性に遺伝子発現誘導が可能となることを見出した。この発現は最低でも2か月以上におよび、ソングバード発声行動学習臨界期間を十分カバーするものであった。現在、エピジェネティクス制御因子関連遺伝子の発現誘導を試みている。
(II) レンチウイルスによるトランスジェニック・ソングバード作製
レンチウイルスを胚発生時の生殖系列細胞に感染させることによりF1世代でトランスジェニック・ソングバード作出をロックフェラー大学Wan-chun Liu博士と共同研究を現在進めている。これまでに、キンカチョウのみならず、カナリアでもトランスジェニック個体を作出することに成功した。カナリアは毎年発声学習の再学習を行う種であり、このトランスジェニック個体作出の成功により発声学習研究の新たな動物モデルとしての可能性をもっている。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Radioactive in situ Hybridization for Detecting Diverse Gene Expression Patterns in Tissue.2012

    • Author(s)
      Chen C., Wada K., Jarvis, ED.
    • Journal Title

      Journal of Visualized Experiments

      Volume: 62 Pages: e3764

    • DOI

      10.3791/3764

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Specialized motor-driven dusp1 expression in the song systems of multiple lineages of vocal learning birds.2012

    • Author(s)
      Horita H, Kobayashi M, Liu W-C, Oka K, Jarvis ED*, Wada K*.
    • Journal Title

      PLoS ONE.

      Volume: 7 Pages: e42173

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0042173

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Songbird as an Animal Models for Vocal Communication Disorder with a View from Nature via Nurture2013

    • Author(s)
      Kazuhiro Wada
    • Organizer
      基礎生物科学研究所重点共同利用研究シンポジューム
    • Place of Presentation
      岡崎, 岡崎カンファレンスセンター
    • Year and Date
      2013-01-24
    • Invited
  • [Presentation] Temporal-spatial regulation of singing-induced genes and epigenetic dynamics in the critical period for vocal learning in songbirds2012

    • Author(s)
      Kazuhiro Wada
    • Organizer
      新学術領域研究3領域合同国際シンポジューム
    • Place of Presentation
      東京, 東京大
    • Year and Date
      2012-11-27
    • Invited
  • [Presentation] Continual vocal behavior influences induction of motor-driven genes in songbird vocal areas2012

    • Author(s)
      Shin Hayase, Eri Ohgushi, Masahiko Kobayashi, Kazuhiro Wada
    • Organizer
      SFN Neuroscience 2012
    • Place of Presentation
      New Orleans N. Morial Convention Center
    • Year and Date
      2012-10-14
  • [Presentation] Variation in gene expression and DNA methylation state in wild and domesticated songbird strains2012

    • Author(s)
      Kazuhiro Wada, Shin Hayase, Raimu Imai, Chihiro Mori, Masahiko Kobayashi, Wan-chun Liu, Miki Takahasi, and Kazuo Okanoya
    • Organizer
      SFN Neuroscience 2012
    • Place of Presentation
      New Orleans N. Morial Convention Center
    • Year and Date
      2012-10-14
  • [Presentation] 鳴禽類の発声学習における囀りパターン固定化の 神経機構2012

    • Author(s)
      森千紘, 和多和宏
    • Organizer
      日本動物学会北海道支部第57回大会
    • Place of Presentation
      札幌, 北海道大学
    • Year and Date
      2012-08-25
  • [Presentation] 囀りパターン学習時の種特異的バイアスを与える大脳皮質・基底核・視床ループの役割2012

    • Author(s)
      今井礼夢, 和多和宏
    • Organizer
      日本動物学会北海道支部第57回大会
    • Place of Presentation
      札幌, 北海道大学
    • Year and Date
      2012-08-25
  • [Presentation] 継続的な発声行動は遺伝子発現誘導率を脳部位選択的に変化させる2012

    • Author(s)
      早瀬晋, 大串恵理, 和多和宏
    • Organizer
      日本動物学会北海道支部第57回大会
    • Place of Presentation
      札幌, 北海道大学
    • Year and Date
      2012-08-24
  • [Presentation] A role of the basal ganglia-forebrain circuit for biasing species-specific begavioral patterns2012

    • Author(s)
      Raimu Imai, Kazuhiro Wada
    • Organizer
      10th International Congress of Neuroethology
    • Place of Presentation
      University of Maryland, USA
    • Year and Date
      2012-08-08
  • [Presentation] An inherited genetic program for acquisition of species-specific vocal pattern in songbird2012

    • Author(s)
      Mori C, Liu W and Wada K
    • Organizer
      10th International Congress of Neuroethology
    • Place of Presentation
      University of Maryland, USA
    • Year and Date
      2012-08-08
  • [Presentation] Epigenetic gene expression dynamics induced by singing in a critical period of vocal learning2012

    • Author(s)
      Kazuhiro Wada , Masahiko Kobayashi, Wan-chun Liu
    • Organizer
      10th International Congress of Neuroethology
    • Place of Presentation
      University of Maryland, USA
    • Year and Date
      2012-08-08
  • [Presentation] 鳴禽類ソングバードにおけるウイルス発現系を用いた神経科学研究2012

    • Author(s)
      和多和宏
    • Organizer
      包括脳ネットワーク 夏のワークショップ
    • Place of Presentation
      仙台・仙台国際センター
    • Year and Date
      2012-07-27
    • Invited
  • [Presentation] 継続的な発声行動は遺伝子発現誘導率を脳部位選択的に変化させる2012

    • Author(s)
      早瀬晋、大串恵理、小林雅比古、和多和宏
    • Organizer
      包括脳ネットワーク 夏のワークショップ
    • Place of Presentation
      仙台・仙台国際センター
    • Year and Date
      2012-07-26
  • [Book] 生命誌年刊号vol.69-72「遊ぶ」2012

    • Author(s)
      中村 桂子
    • Total Pages
      275
    • Publisher
      新曜社

URL: 

Published: 2018-02-02  

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