| 研究課題/領域番号 |
19K06081
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
安佛 尚志 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 副ラボ長 (30392583)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | ショウジョウバエ / 腸内細菌 / 共生細菌 / スピロプラズマ / ファージ / ゲノム / ゲノム再編成 / 昆虫共生細菌 / ボルバキア / 微小液滴 / シングルセルゲノム解析 / 次世代シーケンサー / 腸内細菌叢 / 腸内細菌－脳－腸相関 / 全ゲノム増幅 / ゲノム解析 / 脳腸相関 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
腸内細菌叢は、宿主の生理機能や健康に深く関わっているが、近年、脳機能や行動特性にまで影響を及ぼす事例が報告され始めている。「腸内細菌－脳－腸相関」と呼ばれるこの研究領域は、ヒトの精神疾患との関連からも関心を集めている。本研究では、モデル生物であるキイロショウジョウバエを研究対象とし、餌選択や配偶者選択といった行動を指標としたアッセイと、腸内細菌と宿主の遺伝子操作を組み合わせたスクリーニングを行うことにより、腸内細菌－脳－腸相関に関わる細菌および宿主の因子を明らかにする。本研究により、腸内細菌が宿主の脳機能や行動特性に影響を及ぼすメカニズムの解明が進むと期待される。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、ショウジョウバエとその腸内細菌叢を研究対象として、腸内細菌－脳－腸相関に関与する細菌および宿主双方の因子を明らかにすることを目的としている。2022年度は、アッセイ系の構築と行動実験を行うとともに、腸内細菌以外のショウジョウバエ共生細菌（スピロプラズマやボルバキア）やファージのゲノム解析についても、これまでに得られたデータの解析と論文化を進める予定であった。しかし、諸事情により研究時間が減少したことから、アッセイ系の構築と行動実験については計画通りに進めることができなかった。一方、ショウジョウバエ共生細菌スピロプラズマとそのファージのゲノム解析については、ショウジョウバエの一種Drosophila nebulosa由来の雄殺しスピロプラズマであるNSRO系統と、その変異体で、オスを殺さず、宿主体内での増殖能力が劣るNSRO-A系統について、これまでに得られたスピロプラズマ両系統のゲノム（約1.9Mbp）と、ファージゲノム（約19Kbp）の比較解析を進めた。その結果、NSRO-Aでは雄殺し原因遺伝子であるspaidが載ったプラスミドが失われたことにより雄殺し能力を喪失したこと、ゲノム再編に伴うferritin遺伝子の喪失が増殖能力の低下の原因である可能性、スピロプラズマ系統間のゲノム再編成がrecA非依存的な相同組換えにより生じている可能性、スピロプラズマゲノム中に多数存在するプロファージ領域やその痕跡、ファージゲノムの多様性等について明らかにすることができた。これらの成果について学会発表を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
腸内細菌以外の共生細菌やファージのゲノム解析については、これまでに得られたデータの解析と論文投稿に向けた取りまとめを進めることができた。一方で、コロナ感染症対策の影響に加え、2022年度より所属ラボの副ラボ長に就任したことで多忙となり、当該年度に予定していたアッセイ系の構築と行動実験を進めることができず、研究期間をさらに１年間延長したため、全体として「遅れている」と評価した。
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| 今後の研究の推進方策 |
腸内細菌以外のショウジョウバエ共生細菌（スピロプラズマやボルバキア）やファージのゲノム解析について、これまでに得られたデータの解析と論文化を進める。同時に、これまで諸事情により遅れていたアッセイ系の構築と行動実験にも取り組み、今後の腸内細菌－脳－腸相関に関わる因子の解析に向けた基盤を構築する。
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