| 研究課題/領域番号 |
19H02964
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39050:昆虫科学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
遠藤 俊徳 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (00323692)
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| 研究分担者 |
長谷川 英祐 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (40301874)
伊藤 文紀 香川大学, 農学部, 教授 (50260683)
里村 和浩 北海道大学, 情報科学研究院, 特任助教 (90815804)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2020年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
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| キーワード | 行動閾値 / イカリゲシワアリ / 遺伝的クローン / エピジェネティクス / 反応閾値 / 嗅覚受容体 / クローン個体差 / 反応閾値多様性 / 遺伝的多様性 / 行動変異 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究計画では、コロニー内の全メンバーが遺伝的クローンであるイカリゲシワアリTetramorium lanuginosumを材料に用い、各ワーカーの表現型の一つである糖に対する反応閾値（個々の個体が飲み始めるメレジトース溶液濃度）の個体間変異を測定し、個体間変異と集団内分布が存在することを示す。さらに、集団内の反応閾値分布が、時間と共に環境に適応的に変化することを示し、その変化がどのような分子的機構によって出現するかを特定し、無性生殖の生物の適応的な表現型分散が遺伝子型ではなく、その塩基配列上に起こる化学的修飾に基づくエピジェネティクスによって制御されている事を示す。
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| 研究成果の概要 |
昆虫は機械的な動きを示すことが多く、遺伝子が行動を司るなら同一遺伝子をもつ個体の行動閾値は同じにになることが期待される。同巣のワーカーが共通の遺伝子セットをもつクローンであるイカリゲシワアリについて、行動閾値の初期値と条件付けによる変化を観察し、個体間のゲノムの差異を調べたところ、違いは見いだせなかった。この多様性がDNAメチル化のエピジェネティクスによって制御されているかどうかを確かめるため、行動閾値の異なる個体のメチル化状態の違いを解析したが、対象範囲ではメチル化状態に違いがないことがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
遺伝子が行動を司るとしたら、同一遺伝子をもつ個体の行動閾値は同じにになることが期待される。社会性昆虫のアリの多くは、同巣のワーカーが共通の遺伝子セットをもつクローンなので、この条件に当てはまる。実際には個体間のゲノムには違いが見られないにもかかわらず行動閾値は多様であることがトカラウロコアリについて報告されている。この多様性が遺伝子そのものの変化で亡く、DNAメチル化のエピジェネティクスによって制御されていることを示すため、イカリゲシワアリを用いて実験と解析を行なった。
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