| 研究課題/領域番号 |
21H04790
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
中区分46:神経科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 |
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研究代表者 |
山元 大輔 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所神戸フロンティア研究センター, 室長 (50318812)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-05 – 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 |
42,250千円 (直接経費: 32,500千円、間接経費: 9,750千円)
2023年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2022年度: 14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円)
2021年度: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
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| キーワード | 神経可塑性 / 本能行動 / fruitless遺伝子 / Drosophila / 社会経験 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、雄が同性愛求愛を行い雌とは交尾をしないキイロショウジョウバエの突然変異体系統、satoriを武器として、性指向性成立の生物学的基盤を解明する。同系統の雄が同性愛行動をとるにあたっては、fruitless (fru)と呼ばれる遺伝子座の機能喪失に加えて、成虫羽化後の一定期間を雄の集団で生活することが必要条件であり、遺伝と環境との相互作用を取り持つ分子基盤の実体が何なのか、この卓越した遺伝学のモデル生物を用いて解き明かす。
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| 研究成果の概要 |
ショウジョウバエの突然変異体、satoriはfruitless遺伝子の変異であり、雄が雄に対して求愛し、雌と交尾をしないため不妊となる。この雄同士の求愛は、satori雄を隔離して単独飼育すると抑制される経験依存的要素を持つ。この経験依存的な性指向性の神経基盤を追求した。その結果、satori変異体雄を集団飼育した際には、一過性K+電流の顕著な増大が認められた。さらに、翻訳されつつあるmRNAのプロファイル解析では、Sh K+チャンネルとその調節因子タンパク質をコードする遺伝子が、経験依存的な発現変化を示した。求愛開始ニューロンのチャンネル自体が、経験依存的な行動変容に関わることを示唆する。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
性指向性を決定する要因の理解では「遺伝」か「環境」か、という単純な二分律ではなく、遺伝と環境の相互作用こそ重要である、との認識に生物学的根拠を与える研究成果と考えている。遺伝と環境の相互作用、という概念の実体として、行動を生み出す個々のニューロンに刻印される分子的変化を提示することは、不毛の論争に終止符を打ち、行動変容の一般的機構の解明に、確固とした道筋をつけることでもある。その意味では、モデル生物を用いた本研究成果は、大きな説得力を持ちうるものと確信する。
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