| Project/Area Number |
23K23620
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| Project/Area Number (Other) |
22H02355 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39050:Insect science-related
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
金児 雄 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (90633610)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
冨田 秀一郎 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, グループ長 (30360457)
高木 圭子 京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 准教授 (30401938)
藤井 告 九州大学, 農学研究院, 准教授 (50507887)
伴野 豊 九州大学, 農学研究院, 教授 (50192711)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
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| Keywords | ホルモン / 蛹変態 / カイコ / コミットメント |
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| Outline of Research at the Start |
昆虫は開放血管系で、全ての細胞が同一の体液に曝される。体液中のホルモンの刺激によって幼虫から蛹へと変態するが、このとき幼虫の細胞は、細胞死で除去されるか再構成され蛹型になる。同一の体液に曝されるにも関わらず、細胞によって異なる変化が誘導されるのは、何故なのだろうか？本研究では、モデル昆虫であるカイコを用いることで、この謎を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
昆虫は開放血管系であり、全ての細胞が同一の体液に曝される。体液中のホルモンの刺激によって幼虫から蛹へと変態するが、このとき幼虫型の細胞は細胞死により除去されるか、もしくは再構成され蛹型になる。同一の体液に曝されるにも関わらず、細胞によって異なる変化が誘導される。この要因については、これまでほとんど明らかになっていない。そこで本研究では、モデル昆虫であるカイコを用いてこの謎を明らかにする。そのことにより、一般生物学の進展への寄与および新たな害虫防除技術への応用の基盤を作ることを目的とする。これまでに、栄養条件とホルモン状態を操作し、発現量が変化する遺伝子をRNAシークエンスを用いて網羅的に解析した。その結果、体液環境によって発現が変動する遺伝子を得るとともに、体の部域特異的にな遺伝子を得ることができた。加えて、体の一部のみが突然壊死する変異体では、ステロイドホルモン合成が停止していることを明らかにした。またその際、細胞分裂が影響を受けることが要因であることも明らかにした。この変異体においても、RNAシークエンスによる解析を実施し、データの解析を行なっている。さらに本変異体の原因遺伝子の探索のためのpositional cloningも進行しており、候補遺伝子が座乗する領域を600kベース程度まで絞り込むことができた。このために染色体が置換された系統を用いた。このことにより通常のpositional cloningに比べて効率よく進めることができている。
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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
体液環境を体の部域特異的に伝える機構に関わると考えられる因子を多数得ることができた。またそれらの相関関係を類推するためにin silico解析も進行中であり、より分子機構に関わる因子の探索が前進している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、得られた候補遺伝子に対して、RNAiによる解析を進めるとともに、変異体に対しては原因遺伝子の同定に向けたpositional cloningを進める。最終的に得られた情報を統合することによって、開放血管系である昆虫においてどうのように体液情報が細胞選択的に利用されているかについて明らかにする。
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