| 研究課題/領域番号 |
20H03288
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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44040:形態および構造関連
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
安東 宏徳 新潟大学, 佐渡自然共生科学センター, 教授 (60221743)
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| 研究分担者 |
豊田 賢治 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 特任助教 (00757370)
吉村 崇 名古屋大学, 生命農学研究科(WPI), 教授 (40291413)
大森 紹仁 新潟大学, 佐渡自然共生科学センター, 助教 (50613527)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
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| キーワード | 生殖リズム / 潮汐サイクル / 月周リズム / 体内時計 / 概潮汐時計 / 生殖神経内分泌系 / メラトニン / 松果体 / 半月周リズム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
海洋生物の生殖や生態は、月齢や潮汐に同調したリズムを持つものが多い。そのリズムは、脳内にある体内時計によって作られるが、そのしくみは不明である。クサフグは、新月と満月の日の満潮前に産卵を繰り返す。これまでの研究から、脳内に概潮汐時計が存在し、概日時計と協同して半月周性産卵リズムを作ることが示唆された。本研究では、概潮汐時計の分子基盤を解明するため、潮汐と月齢に同調して発現する遺伝子群を探索すると共に、それらの潮汐サイクルとの同調および半月周性リズムとの関連を検討する。また、半月周性リズム発振機構がどのようなしくみで生殖機能を調節するのか、さらに、発生や成長の段階でいつ形成されるのかを解明する。
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| 研究成果の概要 |
クサフグの松果体では、約1000個の遺伝子が半日周期で発現変動することが推定され、概潮汐時計が概日時計と連動して半月周リズムを形成することが支持された。潮汐の変化がほとんどない佐渡島のクサフでグは、月齢に伴った遺伝子発現変動が見られず、半月周性リズムの形成機構を持たないと考えられる。生殖神経内分泌系の周期的調節機構の一つとして、半月周発現を調節する転写因子C/EBPdを同定した。また、メラトニンが潮汐サイクルに同調したリズムの発振に関わるとともに、生殖神経内分泌系を周期的に調節することが示唆された。クサフグの稚仔魚の自発行動は概日リズムを示すとともに、光刺激に応答して二峰性のリズムを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生物はそれぞれの生息環境に合わせて独自の生殖リズムを持っている。中でも多くの海洋生物は月齢や潮汐サイクルに同調した生殖リズムを持っているが、そのリズムを調節する分子機構は不明である。本研究では、大潮の満潮前に産卵するクサフグをモデルとして、生殖神経内分泌系の周期的調節という点から研究を行い、潮汐サイクルに同調する体内時計の機能的分子基盤の一端を明らかにした。本研究は、これまで概日時計の分子機構に焦点があてられてきた時間生物学の方向を転換させて、生物が持つ多様な体内時計機構を解明する研究であり、生物リズムに関するより普遍的な生物原理の発見へとつながるものとして、その学術的また社会的意義は大きい。
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