| 研究課題/領域番号 |
19H02970
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
大出 高弘 京都大学, 農学研究科, 助教 (60742111)
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| 研究分担者 |
三戸 太郎 徳島大学, バイオイノベーション研究所, 教授 (80322254)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | 形態進化 / 多様性 / 新奇形態 / 昆虫 / 翅 / 変態 / 不完全変態昆虫 / 無変態昆虫 / ゲノム編集 / 後胚発生 / コオロギ / 翅原基 / Wnt / Hippo / 発生遺伝学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、多様な昆虫の形態創出の根源である昆虫の局所的変形能力に着目し、昆虫が脱皮に伴って「どこ」を変形するのかを規定する分子機構を明らかにすることを目的とする。昆虫は、胚発生（卵の中での発生）の間に多様な昆虫間に共通する基本的な形態学的部品を形成した後、後胚発生（卵から孵化した後の発生）において局所的に部品を変形することで多様な形態を作り出していると考えられる。本研究では、コオロギやツノゼミを用いて、申請者らが特定している、局所的変形に重要なタンパク質Xの機能と制御機構を明らかにすることを目指す。
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| 研究成果の概要 |
コオロギのような不完全変態昆虫は、幼虫の間に体の特定の部位を変形させることによって、翅や産卵管といった成虫の機能に必要な部品を作り上げる。本研究は、このような独立した体の局所的な変形に共通して、Hippo、Wnt、Fat-Dachsousシグナリングという3つのシグナル伝達経路によって構成される進化的に保存された成長シグナルが働くことを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
昆虫が地球上で大繁栄できた要因として、動力飛行を可能とした胸部の翅や、甲虫頭部の角、ハサミムシ尾部のハサミのような新奇形態の獲得による環境への適応が挙げられる。これらの新奇形態はいずれも体の局所的な変形により形成される。本研究の学術的意義は、このように多様な新奇形態進化の背景に共通した成長シグナルが関与する可能性を示したことにある。今後この発見を基盤として、同様の成長シグナルを特定の場所で活性化させる機構を解明することにより、多様な昆虫形態創出の仕組み、ひいては地球上で昆虫が繁栄できた要因と、変動する環境下における将来的な進化可能性の理解につながると期待される。
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