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脊椎動物における色覚研究基盤モデルの創出

研究課題

研究課題/領域番号 17K07506
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 遺伝・染色体動態
研究機関日本女子大学

研究代表者

深町 昌司  日本女子大学, 理学部, 教授 (20323446)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード色覚 / 色盲 / メダカ / 視運動反応 / 波長感受性 / 配偶者選択 / 錐体オプシン / ゲノム編集
研究成果の概要

本研究では、CRISPR/Cas9法によりメダカの錐体オプシン遺伝子(全8種)にフレームシフト変異を導入した。単色光下の視運動反応に基づいて波長感受性を定量したところ、赤オプシンを失った変異体は赤色光感受性が低下した一方、紫オプシンを失った変異体の紫外線感受性は野生型と同程度だった。さらに、紫と青の2種類のオプシンを失ったメダカも同様に紫外線を感受した。これらの結果は、動物が示す紫外線への応答が、必ずしも紫や青のオプシンを介さないことを示唆する点で興味深く、緑や赤のオプシンだけでも幅広い波長への応答が可能であることを示している。引き続きこれらの変異体の解析により、動物の色覚の理解が進むだろう。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒトの色覚の理解する際、色盲/色弱(色覚少数派)のヒトが果たした役割は大きい。同様に、動物の色覚を理解しようとする際、色盲動物を野生型と比較する手法は有効と考えられる。本研究で作出した各種の錐体オプシンKOメダカ(色盲メダカ)は、引き続き動物の色覚(四色型色覚)を研究する基盤を提供すると期待される。二色型色覚のヒトが三色型で見える色を想像することができないため、三色型のヒトも四色型のメダカが見ている色を想像することはできないと考えられる。しかし、色盲メダカと野生型を比較したデータを積み上げることで、四色型で見る世界の理解に繋げたい。

報告書

(7件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Retinal Cone Mosaic in <i>sws1</i>-Mutant Medaka (<i>Oryzias latipes</i>), A Teleost2022

    • 著者名/発表者名
      Matsuo Megumi、Matsuyama Makoto、Kobayashi Tomoe、Kanda Shinji、Ansai Satoshi、Kawakami Taichi、Hosokawa Erika、Daido Yutaka、Kusakabe Takehiro G.、Naruse Kiyoshi、Fukamachi Shoji
    • 雑誌名

      Investigative Opthalmology &amp; Visual Science

      巻: 63 号: 11 ページ: 21-21

    • DOI

      10.1167/iovs.63.11.21

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Behavioural red-light sensitivity in fish according to the optomotor response2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuo Megumi、Kamei Yasuhiro、Fukamachi Shoji
    • 雑誌名

      Royal Society Open Science

      巻: 8 号: 8 ページ: 210415-210415

    • DOI

      10.1098/rsos.210415

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Validation of the three-chamber strategy for studying mate choice in medaka2021

    • 著者名/発表者名
      Kaneko Ena、Sato Hinako、Fukamachi Shoji
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 16 号: 11 ページ: e0259741-e0259741

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0259741

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Changes in a Cone Opsin Repertoire Affect Color-Dependent Social Behavior in Medaka but Not Behavioral Photosensitivity2020

    • 著者名/発表者名
      Kanazawa Nodoka、Goto Mayuko、Harada Yumi、Takimoto Chiaki、Sasaki Yuuka、Uchikawa Tamaki、Kamei Yasuhiro、Matsuo Megumi、Fukamachi Shoji
    • 雑誌名

      Frontiers in Genetics

      巻: 11 ページ: 801-801

    • DOI

      10.3389/fgene.2020.00801

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evolutionary history of the medaka long-wavelength sensitive genes and effects of artificial regression by gene loss on behavioural photosensitivity2019

    • 著者名/発表者名
      Harada Yumi、Matsuo Megumi、Kamei Yasuhiro、Goto Mayuko、Fukamachi Shoji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 2726-2726

    • DOI

      10.1038/s41598-019-39978-6

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A semi-automatic and quantitative method to evaluate behavioral photosensitivity in animals based on the optomotor response (OMR)2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuo Megumi、Ando Yoriko、Kamei Yasuhiro、Fukamachi Shoji
    • 雑誌名

      Biology Open

      巻: 7 号: 6 ページ: 033175-033175

    • DOI

      10.1242/bio.033175

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Loss of red opsin genes relaxes sexual isolation between skin-colour variants of medaka2018

    • 著者名/発表者名
      Kamijo Makiko、Kawamura Mayuko、Fukamachi Shoji
    • 雑誌名

      Behavioural Processes

      巻: 150 ページ: 25-28

    • DOI

      10.1016/j.beproc.2018.02.006

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic plasticity in phototransduction regulates seasonal changes in color perception2017

    • 著者名/発表者名
      Shimmura Tsuyoshi、Nakayama Tomoya、Shinomiya Ai、Fukamachi Shoji、Yasugi Masaki、Watanabe Eiji、Shimo Takayuki、Senga Takumi、Nishimura Toshiya、Tanaka Minoru、Kamei Yasuhiro、Naruse Kiyoshi、Yoshimura Takashi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 412-412

    • DOI

      10.1038/s41467-017-00432-8

    • 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] Protanopia (red color-blindness) in medaka: a simple system for producing color-blind fish and testing their spectral sensitivity2016

    • 著者名/発表者名
      Noriko Homma, Yumi Harada, Tamaki Uchikawa, Yasuhiro Kamei, Shoji Fukamachi
    • 雑誌名

      BMC Genetics

      巻: 18 号: 1 ページ: 10-10

    • DOI

      10.1186/s12863-017-0477-7

    • 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] 色覚研究モデルとしてのメダカ2019

    • 著者名/発表者名
      深町昌司
    • 学会等名
      第13回バイオイメージングフォーラム&基礎生物学研究所重点共同利用合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 視運動反応の定量化 ~サカナタチハミテイル~2019

    • 著者名/発表者名
      松尾恵, 安東頼子, 亀井保博, & 深町昌司
    • 学会等名
      第13回バイオイメージングフォーラム&基礎生物学研究所重点共同利用合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] メダカがイメージする世界2018

    • 著者名/発表者名
      深町昌司
    • 学会等名
      第117回日本皮膚科学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メダカの気持ち2018

    • 著者名/発表者名
      深町昌司
    • 学会等名
      第12回NIBB Bioimaging Forum
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2024-01-30  

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