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トランスポゾンの構造崩壊と再活性化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K08098
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 昆虫科学
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

伊藤 雅信  京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 教授 (60221082)

研究分担者 加藤 容子  京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 助教 (10534373)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードトランスポゾン / 転移因子 / ショウジョウバエ / 水平伝播 / PーMシステム / Pエレメント / P因子 / piRNA / トランソポゾン / P-Mシステム / 遺伝子導入ベクター / オナジショウジョウバエ / P-element / 遺伝子導入 / ゲノム / 進化 / 昆虫
研究成果の概要

トランスポゾンの長期的運命の解明のため、ショウジョウバエのP因子をモデル系として集団内挙動と転移調節について調査した。その結果、P因子は水平伝播の直後から構造崩壊しつつ集団へ速やかに拡散すること、および転移制御には卵の細胞質に蓄積するある種のpiRNA量が重要であり、この生産にはオス親ゲノム由来のP因子が大きく関与すること、などを明らかにした。
トランスポゾン利用技術の基盤形成のため、キイロショウジョウバエの野外集団中で他のP因子よりも顕著にコピー数が多いKP因子の構造に着目し、新規ベクターを構築した。KP因子3‘側の内部欠失周辺構造が転移後の修復率を向上させる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在トランスポゾンと宿主の進化的競争が展開中であるショウジョウバエのP因子に注目し、侵入の初期動態を解析した。トランスポゾン侵入後の構造変化(崩壊)の様態、および不活性化に関与するトランスポゾン-宿主間相互作用の分子実体の解明が進んだ。
複数の新規遺伝子導入ベクターを構築した。既存のP因子ベクターに比べて高い導入率を示す構造的条件がほぼ明らかになった。医薬品開発や有用物質などの生産を目的とした遺伝子導入操作における大幅なコスト削減と作業時間の短縮を通じて、昆虫機能利用技術の進展にも寄与することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The P element invaded rapidly and caused hybrid dysgenesis in natural populations of Drosophila simulans in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshitake Yusaku、Inomata Nobuyuki、Sano Mai、Kato Yasuko、Itoh Masanobu
    • 雑誌名

      Ecology and Evolution

      巻: 8 号: 19 ページ: 9590-9599

    • DOI

      10.1002/ece3.4239

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Association of zygotic piRNAs derived from paternal P elements with hybrid dysgenesis in Drosophila melanogaster2018

    • 著者名/発表者名
      Wakisaka Keiko Tsuji、Ichiyanagi Kenji、Ohno Seiko、Itoh Masanobu
    • 雑誌名

      Mobile DNA

      巻: 9 号: 1 ページ: 7-7

    • DOI

      10.1186/s13100-018-0110-y

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Frequencies of chromosomal inversions in Drosophila melanogaster in Fukushima after the nuclear power plant accident.2018

    • 著者名/発表者名
      Itoh M, Kajihara R, Kato Y, Takano-Shimizu T, Inoue Y
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 13 号: 2 ページ: e0192096-e0192096

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0192096

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diversity of P-element piRNA production among M' and Q strains and its association with P-M hybrid dysgenesis in Drosophila melanogaster2017

    • 著者名/発表者名
      Wakisaka Keiko Tsuji、Ichiyanagi Kenji、Ohno Seiko、Itoh Masanobu
    • 雑誌名

      Mobile DNA

      巻: 8 号: 1

    • DOI

      10.1186/s13100-017-0096-x

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Rapid invasion of P element in Drosophila simulans in Japan.2018

    • 著者名/発表者名
      Yusaku Yoshitake, Mutsumi Oda, Mai Sano, Nobuyuki Inomata, Rumi Kondo, Yasuko Kato, and Masanobu Itoh
    • 学会等名
      Japan Drosophila Research Conference 13 (JDRC13)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オナジショウジョウバエに導入したKP因子の挙動と機能2018

    • 著者名/発表者名
      佐野まい・桑原巴愛・猪股伸幸・加藤容子・伊藤雅信
    • 学会等名
      日本遺伝学会第90回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 日本のオナジショウジョウバエ自然集団における転移因子P-elementの動態調査2018

    • 著者名/発表者名
      織田睦、吉武祐作、伊藤雅信、近藤るみ
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 移因子Pエレメントのオナジショウジョウバエ日本集団への急速な侵入2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤雅信・猪股伸幸・吉武祐作・佐野まい・加藤容子
    • 学会等名
      日本遺伝学会第89回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] キイロショウジョウバエにおける父性P因子由来の接合子PIRNAと雑種交配不全との関連2017

    • 著者名/発表者名
      脇坂啓子・一柳健二・大野聖子・伊藤雅信
    • 学会等名
      日本分子生物学会 第40回日本分子生物学会年会<2017年度生命科学系学会合同年次大会>
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.bio.kit.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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