| 研究課題/領域番号 |
19F19737
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 外国 |
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| 審査区分 |
小区分44050:動物生理化学、生理学および行動学関連
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
後藤 慎介 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (70347483)
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| 研究分担者 |
DES MARTEAUX LAUREN 大阪市立大学, 理学研究科, 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2019-11-08 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2020年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2019年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
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| キーワード | 昆虫 / 概日時計 / 光周性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は明瞭な光周性を示し，RNA干渉が有効なホソヘリカメムシ（カメムシ目ホソヘリカメムシ科）を対象に，概日時計の分子出力機構の候補を探るとともに，その出力分子がどのように光周性を制御しているかを明らかにすることを目的とする．まず，キイロショウジョウバエの知見を基に，網羅的RNAより解析データから「概日時計出力因子」の候補を探し出す．その後，RNA干渉法によって候補遺伝子を絞り込む．異なる光周期下での候補遺伝子の発現パターン，脳での発現部位から，「光周性の制御に関わる概日時計出力因子」を明らかにする．
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| 研究実績の概要 |
概日時計の出力に関わる遺伝子として，神経ペプチド遺伝子を５つ，受容体を３つ，そして神経伝達物質として働くアミノ酸そしてモノアミンの関連遺伝子（以後，神経伝達物質関連遺伝子）2つに注目した．当該遺伝子の二本鎖RNAを短日条件で飼育した羽化直後のメス成虫に1 μg注射し，長日条件と短日条件に振り分けて20日間飼育した．なお，上記10遺伝子の二本鎖RNAを合成したものの，実際に注射実験を行えたのはそのうちの7つ（神経ペプチド遺伝子と神経伝達物質関連遺伝子）のみであった．
神経ペプチド遺伝子の二本鎖RNAの注射により当該遺伝子の発現は大きく抑制され，そのmRNA量は無処理に比べて1/8～1/145になった．同様に，神経伝達物質関連遺伝子のmRNA量も二本鎖RNAの注射により低下した．しかし，その抑制は弱く，無処理個体に比べて1/4～1/6程度のmRNA量であった．予想に反して，二本鎖RNA注射による卵巣発達への影響は見られなかった．しかし，神経伝達物質として働くアミノ酸関連遺伝子の発現抑制においては，本来卵巣発達が起きない短日条件下で無処理個体の卵巣発達が6％（n = 16）であったのに対し，二本鎖RNA注射個体では25%であった（n = 17）．この割合は統計的には有意ではないものの，本遺伝子の発現抑制が卵巣発達を誘導する可能性が考えられる．また，卵巣を発達させた無処理個体では産卵は起こらなかったが，二本鎖RNA注射において卵巣を発達させた個体は産卵も行った．キイロショウジョウバエにおいては，この遺伝子が関連するアミノ酸は概日時計細胞間での連絡を担うと考えられている（King and Sehgal, 2020）．ホソヘリカメムシにおいても，複数の概日時計の細胞間でのやり取りを通して日長を読み取っている可能性が考えられる．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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