| 研究課題/領域番号 |
19KK0161
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分40:森林圏科学、水圏応用科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
木下 滋晴 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (40401179)
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| 研究分担者 |
浅川 修一 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30231872)
吉武 和敏 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (50646552)
五十嵐 洋治 三重大学, 生物資源学研究科, 助教 (60839322)
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| 研究期間 (年度) |
2019-10-07 – 2025-03-31
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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 |
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2024年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 成長 / 筋肉 / 老化 / ゼブラフィッシュ / 近縁種 / 終生成長 / 寿命 / 体サイズ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ゼブラフィッシュには様々な野生集団と共に、ゼブラフィッシュより体長が4倍程大きいGiant danioなど大きさの異なる近縁種が存在する。これらはスリランカやバングラディシュで捕獲、飼育できる。そこで現地共同研究者の協力を得て、これらゼブラフィッシュ野生個体や近縁種の野外採取と飼育を行う。これらゼブラフィッシュの野生個体同士を掛け合わせて次世代を作り、個体ごとの成長や老化の違いと遺伝子の特徴の相関解析を行う。また、ゼブラフィッシュと近縁種を掛け合わせて次世代を得ることで種間の成長度や寿命の違いと遺伝子の特性との相関解析を行う。これらデータを総合し、成長や寿命の違いに関わる遺伝子を同定する。
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| 研究実績の概要 |
魚類は終生的に成長する種が多いが、ゼブラフィッシュでも骨格筋において新しい筋線維の形成が生涯続く。これは哺乳類では一般にみられない特性である。ゼブラフィッシュの稚魚および成魚の骨格筋切片を用いた空間的トランスクリプトミクスのデータ解析を進め、稚魚および成魚の空間的トランスクリプトミクスにおける解析スポットを統合してクラスタリングを行った結果、成魚の筋肉には稚魚の筋肉と遺伝子発現パターンの類似した領域が存在することが示された。当該領域は骨格筋の辺縁および腹部側に分布し、筋形成が活発であると共に、新生筋線維形成のマーカーである幾つかのミオシン重鎖遺伝子が他の領域よりも強く発現していることが明らかになった。これまでの解析からも、IGFBPの発現パターンやmyoDの発現パターンから、魚類特有の筋成長様式である新生筋線維形成において、ゼブラフィッシュの成魚ではある特定の領域が寄与することを明らかにしてきたが、以上の結果は、それをさらに支持するものである。
また、研究協力関であるバングラディシュ農業大学およびUva Wellassa University（スリランカ）では、ゼブラフィッシュ近縁種でゼブラフィッシュよりも大型に成長するベンガルダニオ（Devariodevario）およびDevario malabaricusを捕獲し、現在飼育している。Devario malabaricusについては、飼育下での繁殖にも成功したことから、様々な成長段階のサンプルの確保が可能になると期待される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
コロナ感染やスリランカでの政情不安定によって予定していた海外渡航ができず、現地調査やサンプリングが遅れている。現地では別途独自に調査や飼育等を進めてもらっている。
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| 今後の研究の推進方策 |
ゼブラフィッシュを用いた空間的トランスクリプトミクスによって、筋肉の終生的な成長に関わる領域を特定したが、ゼブラフィッシュの成長段階別のRNA-seqデータの解析およびin situ hybridizationによって、新生筋線維特異的な遺伝子マーカーの発現変動と筋成長との関連を検証する。
また、バングラディシュおよびスリランカで採集・飼育しているゼブラフィッシュ近縁種についてゲノムシーケンス、RNA-seqを行う。可能であれば、空間的トランスクリプトミクスの適用も試みる。これらデータをゼブラフィッシュと比較解析し、近縁種による成長・老化の違いとの関連を検討する。
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