| 研究課題/領域番号 |
21K19280
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分44:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 甲南大学 |
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研究代表者 |
日下部 岳広 甲南大学, 理工学部, 教授 (40280862)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | ４色型色覚 / マイクロRNA / 錐体視細胞 / メダカ / 色覚進化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
鳥類や魚類の網膜には色センサー（錐体視細胞）が４種類あり、４色型の色覚をもつ。研究代表者らは、色センサーで特異的に発現するマイクロRNAを魚類で発見した。このマイクロRNAは、魚類だけでなく、両生類、爬虫類、鳥類でも保存されているが、哺乳類とヘビ類には存在しない。哺乳類とヘビ類の祖先は夜行性で、一般に色覚が失われている。本研究では、メダカを主に用いて、このマイクロRNAに欠損や変異を導入した個体の網膜の細胞構成、生理、行動等の解析により、4色型色覚特異的マイクロRNAの色覚とその進化における役割を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
４色型の色覚をもつ鳥類や魚類の網膜の錐体視細胞で特異的に発現するマイクロRNA（miR-726）について、脊椎動物ゲノムの網羅的な調査を行うとともに、miR-726変異メダカを作製し、変異メダカ系統と野生型系統の比較解析を行った。以下に、それぞれの解析について具体的に述べる。
脊椎動物ゲノムの網羅的な調査：脊椎動物全体に関してゲノム中のmiR-726の有無、構造、オプシン遺伝子など色覚に関わる遺伝子の構成等について網羅的な解析を行った。特に、生態、生理、形態の多様性が顕著な硬骨魚類に関しては、新たに公開されたゲノムも含め、広範かつ詳細な調査を行い、miR-726の喪失やシード配列の変異が、いくつかの系統で独立に生じていること、それらが生態的な特徴と関連付けられる可能性があることを見出した。
miR-726変異体の作製と解析：CRISPR/Cas9ゲノム編集法により欠損変異を含むmiR-726配列にさまざまな変異を導入したメダカ系統を得た。野生型メダカとmiR-726欠損メダカ系統の網膜における遺伝子発現と組織学的形態の比較解析を行った。miR-726欠損網膜において、明順応・暗順応に異常が生じている可能性を示唆する結果が得られた。マイクロRNAは、直接的には転写ではなく転写後調節に作用すると考えられるため、野生型およびロドプシン遺伝子欠損メダカ網膜を用いて予備的なプロテオーム解析を行ない、網膜色素変性症の病態に似た興味深い表現型が得られた。miR-726メダカのプロテオーム解析は現在進行中である。また、行動解析を行うための実験装置を作製し、野生型メダカ、オプシン遺伝子欠損メダカ、miR-726変異メダカを用いて視覚機能に関する行動実験を行った。オプシン遺伝子欠損については明瞭な表現型が得られたがmiR-726変異と行動の明らかな相関は認められなかった。
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