| 研究課題/領域番号 |
18H02488
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
石川 由希 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (70722940)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 求愛歌 / ショウジョウバエ / 聴覚 / 配偶者選好性 / 行動進化 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、配偶者選好性の進化の神経基盤を解き明かすために、モデル生物キイロショウジョウバエ（以下キイロ）と姉妹種オナジショウジョウバエ（以下オナジ）の求愛歌に対する選好性に着目し、その種間差の神経基盤を解明することを目的とした。昨年度までのに、キイロのエンハンサー配列とコアプロモーターを上流にもつGAL４コンストラクトを導入することで、オナジおいて聴覚１-3次ニューロン群を標識するGAL4系統の確立に成功した。そこで本年度は、①ショウジョウバエの求愛歌選好性の種間差を定量的に比較することと、②聴覚3次ニューロンの下流に接続することが報告され、求愛歌選好性の種間差を表現していることが期待される求愛コマンドニューロンの神経活動を比較することを目指した。
①求愛歌の中でもパルス歌のパルス間隔（IPI）は種間差が存在することが知られており、キイロは約35msであり、オナジはこれよりも長い約55msである。また、キイロにおいては、同種のIPIを持つ求愛歌がメスの交尾受容性を上昇させることが報告されている。このパルス間隔選好性を種間比較するため、さまざまなIPIを持つ人工パルス歌を与え、メスの交尾受容性への影響を観察した。その結果、オナジのはキイロに比べてより長いIPIに対して選好性を持つことが示された。
②求愛コマンドニューロンの神経活動を種間比較するために、オナジにおいて求愛コマンドニューロンを標識する既存のGAL4系統のカルシウムイメージングを試みた。しかし当初の想定に反して標識強度が低かったために、カルシウムシグナルの検出ができなかった。そこで、求愛コマンドニューロンを標識する系統を新たにCRISPR/Cas9を用いて作成することとした。すでにLoxPノックイン系統が得られており、今後はCre/LoxPシステムを用いてGAL４をノックインする予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
オナジにおいて聴覚1~3次ニューロンを標識する系統を確立し、またこれら聴覚ニューロン群の神経活動をカルシウムイメージングによって定量できることも確認した。これにより、キイロとオナジの聴覚神経ネットワークの種間比較を行う準備が整った。
また、求愛歌のパラメーターの中でも、特にパルス間隔選好性に関する種間差を行動レベルで検出することに成功した。
オナジにおいて求愛コマンドニューロンを標識する既存のGAL4系統に関しては標識強度が低く、シグナルの検出ができなかった。この問題を回避するため、、求愛コマンドニューロンを標識する系統を新たにCRISPR/Cas9を用いて作成することとし、すでにLoxPノックイン系統が得られた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、求愛コマンドニューロンを標識する系統の作成を進める。また、系統作成を進める間に、すでにカルシウムイメージングによって人工パルス歌への神経応答の計測に成功している聴覚２次ニューロンに関して、応答特性の種間差を比較する。
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