| 研究領域 | 神経回路センサスに基づく適応機能の構築と遷移バイオメカニズム |
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| 研究課題/領域番号 |
22H05514
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅲ)
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| 研究機関 | 福井県立大学 (2023)
沖縄科学技術大学院大学 (2022) |
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研究代表者 |
西辻 光希 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 准教授 (60770823)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-16 – 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 |
9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
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| キーワード | サンゴ / Acropora tenuis / シングルセルRNA-seq / 培養細胞 / scRNA-seq / 神経 / ウスエダミドリイシ / 温度適応 / 環境適応 / 神経ネットワーク |
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| 研究開始時の研究の概要 |
固着性刺胞動物サンゴは、潮間帯から水深50m以深にまで生息しており、日光や乾燥、pHや高低水温など様々な環境に適応し生存している。けれどもその適応回路についての研究は進んでいない。本研究ではサンゴの高低水温への適応回路を理解することを目的とし、完全長ゲノムが解読されているウスエダミドリイシをモデルとする。夏と冬に同一個体のシングルセルRNA-seqを行い、適応回路の構築に関与しうる遺伝子群を特定する。年1回の放卵放精時に候補遺伝子の機能解析を行い、サンゴの適応責任回路の理解に迫る。この適応機構の理解は進化的な知見に加え、絶滅危機に瀕ある造礁サンゴの保全などに役立つことが期待できる。
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| 研究実績の概要 |
地球上で最も生物多様性に富む場所、それが世界の亜熱帯・熱帯海洋域に広がるサンゴ礁である。サンゴ礁は海の約0.2%を占めるに過ぎないが記載されている生物の約30%が生息し、漁業や観光業などでサンゴ礁域に住む人々の生活を支えている。しかし近年の人間活動による環境悪化、特に海水温の上昇、海水の酸性化、オニヒトデの爆発的放散などにより世界のサンゴ礁が絶滅の危機に瀕している。固着性の刺胞動物サンゴは、潮間帯から水深50以深にまで生息しており、日光や乾燥、pHや高低水温など様々な環境に適応し生存している。けれどもその適応回路についての研究は、サンゴを自由に使えない、実験手法が限られることが原因となり、進んでいない。
本研究では環境適応の中でもサンゴの高低水温への適応回路を理解することを目的としウスエダミドリイシAcropora tenuisをモデルのサンゴとした。夏と冬に同一個体のBulk RNA-seqおよびシングルセルRNA-seqを行い、サンゴの神経系に発現する遺伝子群の同定を試みた。2023年4月には代表者の所属変更があった。しかしながら自身が開発に携わったウスエダミドリイシの培養細胞を用いることにより、新たな実験系の構築に成功した。具体的にはheat shock処理した細胞と通常温度で飼育した細胞のBulk RNA-seqをおこない、各条件で優位に発現変動が見られる遺伝子群の特定に至った。これらの成果は恒常性を維持するために神経回路の構築又は再編成されて適応脳機能を獲得する機構の解明という当該領域の目的の推進が期待される。さらに、この適応機構の理解は進化的な知見を得るに加え、絶滅危機に瀕している造礁サンゴの保全などに役立つことが期待できる。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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