| 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 | 色覚 / 錐体視細胞 / miRNA / メダカ / 進化 / ４色型色覚 / マイクロRNA / 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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| 研究成果の概要 |
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。硬骨魚類、鳥類、爬虫類において、miR-726の喪失やシード配列の変異が、いくつかの分類群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を見出した。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。変異体において視覚に関わる様々な遺伝子の発現の変化が検出された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
色覚の進化過程においては、単にオプシン遺伝子の数や配列が変化するだけでなく、シグナル伝達系や遺伝子発現、細胞形質、細胞間ネットワーク、行動等、さまざまな変化が生じていると考えられる。miRNAは特定の生命現象に関連する多くの遺伝子の発現を同時に制御するため、本研究で見出された標的遺伝子が、他のアプローチではみつけることが困難な色覚関連遺伝子の発見につながることが期待される。また、本研究の成果に基づく解析を更に進めることで、４色型色覚をもつ陸上脊椎動物の共通祖先から哺乳類への進化の過程で失われた機能と、人類があらたに獲得した色覚の特性の理解につながることが期待される。
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