| 研究概要 |
光周性の神経機構には、光受容器・光周時計・出力系が含まれる。本研究では、ホソヘリカメムシとルリキンバエにおいて、光周性における光受容器から出力系にいたる中枢機構を明らかにすることを目的とする。本年度はホソヘリカメムシでは概日時計関連遺伝子の役割、ルリキンバエでは出力系に関係する中枢神経に注目して解析し、以下の結果を得た。
【ホソヘリカメムシ】ホソヘリカメムシにおいて概日時計関連遺伝子の単離とその発現パターンの解析を行った。その結果、period, cycle, vrille, cryptochrome2の単離に成功した。異なる光周期下のさまざま位相でホソヘリカメムシの頭部からRNAを抽出し、これら遺伝子の発現パターンをリアルタイムPCRによって解析した。その結果、いずれの遺伝子にも明瞭な発現量の振動はなく、異なる光周期下でも発現パターンに違いはなかった。したがって、他の昆虫で指摘されている「概日時計関連遺伝子の発現パターンの違いが、光周期情報としてはたらく」という仮説は支持されなかった。
【ルリキンバエ】脳間部と脳側方部、概日時計ニューロンの光周性における機能を明らかにするために、まず、脳間部ニューロンがエクジステロイド合成を調節している可能性を検討した。非休眠条件で脳間部を除去し、血リンパ中のエクジステロイド量をラジオイムノアッセイにより調べた結果、脳間部がエクジステロイド合成を調節している可能性は低かった。次に、脳側方部ニューロンとシナプス結合している概日時計ニューロンの役割を調べるため、脳の部分除去を行った。その結果、概日時計ニューロンの細胞体領域を除去すると、光周期による休眠率の差がなくなった。したがって、概日時計ニューロンが光周時計機能に関与することが示唆された。
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