| 研究課題/領域番号 |
19K16181
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分44040:形態および構造関連
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| 研究機関 | 基礎生物学研究所 |
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研究代表者 |
森田 慎一 基礎生物学研究所, 進化発生研究部門, 特任助教 (10780926)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | カブトムシ / 角形成 / 進化的新奇形質 / 性的二型 / 新奇形質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
新奇に獲得された器官の形成を制御する発生プログラムがどのようなものであり、進化の過程で如何にして獲得されてきたのかという問題は進化生物学における問題である。本研究では進化的新奇形質のモデルとしてカブトムシの角に着目し、1. 角形成に関与する遺伝子を同定、2. 角形成に関与する遺伝子の時空間的な発現領域や発現の変動を解析し、角形成を制御する遺伝子制御ネットワークの実体を明らかにする。さらに、3. 角形成の遺伝子制御ネットワークの上流で機能する遺伝子のシス制御エレメントを探索し、多様性創出機構を紐解く手掛かりを得る。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、進化的新奇形質のモデルとしてカブトムシの角に着目し、1. 角形成に関与する遺伝子を同定、2. これらの遺伝子の時空間的な発現領域を解析、3. 角形成を制御する遺伝子制御ネットワークの解明を試みた。結果として、角形成に関与する多くの遺伝子を見出すことに成功した。また、角原基を切り分けて RNA-seq 解析を行なうことで、擬似的な空間的発現プロファイルを得た。これらのデータから、同様の発現パターンと表現型を示す遺伝子を分類し、RNAi バックグランド個体で定量 PCR を行なうことで、いくつかの角形成を制御する遺伝子制御ネットワークの実体を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
我が国では、立派な角をもつカブトムシは子供から大人まで人気の高い昆虫であるが、角がどのような遺伝的プログラム （遺伝子制御ネットワーク） の改変により生じてきた形質かはほとんど明らかになっていなかった。本研究では、これまでにない大規模な解析を試み、いくつかの角形成を制御する遺伝子制御ネットワークの実体を明らかにした。
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