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2018 年度 実績報告書

昆虫脳性分化機構の「進化」を探る

研究課題

研究課題/領域番号 16K20875
研究機関北海道大学

研究代表者

渡邊 崇之  北海道大学, 理学研究院, 学術研究員 (70547851)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード性決定 / 性的二型神経回路 / doublesex / fruitless
研究実績の概要

本年度はまずDoublesex発現細胞の標識と脳内分布の調査のため、前年度に作成した抗コオロギDoublesex抗体を用いた免疫組織化学法による脳内Doublesexタンパク質の発現解析を行った。しかし前年度に作成したいずれの抗血清を用いても、コオロギ脳内でDoublesexタンパク質を検出することができなかった。その理由として、作成した抗体が標的タンパク質を正しく認識できていない可能性と、そもそもDoublesexタンパク質の発現量が検出限界以下である可能性が考えられた。
上記の実験と並行して、CRISPR/Cas9 systemを利用したGeneTrap 系統の作成も進めた。コオロギ受精卵にCas9タンパク質とdoublesex遺伝子のイントロン領域を標的としたgRNAを顕微微量注入し胚発生を進めた胚を得たところ、~8割の胚においてinsertion/deletionが生じていることが明らかとなった。次に、Cas9タンパク質、gRNAとともにGeneTrap vectorをコオロギ受精卵に顕微微量注入し、GeneTrap系統を樹立することを試みた。しかし、この実験を行なっている間に、本研究室で維持しているコオロギ個体群に致死性のウイルスが感染し実験の継続が困難な状況となってしまった。
これまでに、コオロギ脳ではfruitless遺伝子が性決定に寄与しないという結果を得ていた。
昆虫におけるfruitless遺伝子の分子進化解析により、コオロギを含む多新翅上目昆虫やそれよりも原始的な昆虫においてはfruitless遺伝子が性決定に寄与しないであろうこと、カメムシを含む準新翅上目においてfruitless遺伝子の性特異的遺伝子産物を生じさせうる新規なプロモーターの獲得が起こったことを明らかにした。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Immediate-Early Promoter-Driven Transgenic Reporter System for Neuroethological Research in a Hemimetabolous Insect2018

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Watanabe, Atsushi Ugajin and Hitoshi Aonuma
    • 雑誌名

      eNeuro

      巻: 5 ページ: 0061-18.

    • DOI

      https://doi.org/10.1523/ENEURO.0061-18.2018

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 昆虫性分化機構の進化を探る:fruitless 遺伝子は原始的な昆虫で脳の性分化に関わるか?2019

    • 著者名/発表者名
      渡邊崇之
    • 学会等名
      日本動物学会北海道支部第63回大会
  • [学会発表] 昆虫脳性決定機構の進化を探る~doublesex 遺伝子はコオロギ脳の性を決めるのか?2018

    • 著者名/発表者名
      渡邊崇之、水波誠
    • 学会等名
      日本動物学会第89回大会

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公開日: 2019-12-27  

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