| 研究課題/領域番号 |
21K20676
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0703:個体レベルから集団レベルの生物学と人類学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪公立大学 (2022)
大阪市立大学 (2021) |
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研究代表者 |
伊藤 岳 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 特任助教 (10908429)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021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 | 精子 / 受精様式 / 精子競争 / RNA seqence / カジカ科魚類 / 体内受精 / 体外受精 / 海産カジカ / 交尾 / RNA sequence |
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| 研究開始時の研究の概要 |
体外受精から体内受精への進化は、脊椎動物が水圏から陸上へ進出するための極めて重要なイベントである。しかし、哺乳類はみな体内受精、カエルはほぼみな体外受精というように、受精様式の違いは系統的な制約が強く、精子形質の進化を促進する生態的・分子的要因を明らかにした研究は殆どない。
近縁種に異なる受精様式をもつ海産カジカ科魚類をモデルとし、繁殖様式の進化によって精子の分子基盤がどのように進化したか、精子の形態や運動性の違いがどのような機能的意義を持つのかを明らかにすることを目的とする。また、海産カジカ科魚類以外にも、少数ではあるが近縁種に異なる受精様式を持つ魚類がいるため、同様に分析を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究により、海産カジカ科魚類において系統の異なる北米の種群と日本の種群の両方で、体内受精の進化に伴い精子の頭部が伸長することを明らかにした。また、伸長した頭部の適応的な役割を明らかにするため、粘度の異なる溶液で精子を遊泳させ解析したところ、粘度に適応して頭部が伸長した可能性は低かった。一方で、精子の運動様式は近縁種にも関わらず体外受精種と体内受精種で大きく異なり、体外受精種では振幅運動、体内受精種では回転運動していた。また、同属で体外受精種・体内受精種が見られるArtedius属の精子のRNA sequence により、受精様式により発現量が異なる遺伝子の候補を選出することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで、精子の構成成分や受精そのものに関する研究は多くなされてきた。しかしながら、受精に至るまでの過程での精子の適応進化については見過ごされてきた。本研究は、進化生態学の観点から精子の適応進化を明らかにしただけでなく、精子形態の違いを機能面からも検証した研究である。そのため、複合的な視点から精子の適応機構を捉えることができた点で、学術的意義がある。加えて、RNA seqenceにより体外受精から体内受精種へ進化する際に発現量が変化した遺伝子の候補を選出することができた。これらの遺伝子を調べ体内受精に必要な要素を明らかにすることで、将来的に薬学への応用が期待できる。
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