研究課題
近年の研究から季節繁殖の制御機構は明らかになってきたものの、行動の季節変化などの動物の季節適応機構の分子基盤はほとんど明らかにされていない。短日条件から長日条件へと移行した際の脳の時系列サンプルを用いて、DNAマイクロアレイによるトランスクリプトーム解析が実施されたところ、多数の転写産物やシグナル伝達経路が長日刺激によって変動していることが明らかとなった。その中には長日条件移行後にほかの転写産物に先駆けて誘導される機能未知な長鎖ノンコーディングRNAであるLDAIRが含まれていた。LDAIRノックアウト（KO）メダカを用いたトランスクリプトーム解析を行ったところ、LDAIRはストレス反応に関与するコルチコトロピン放出ホルモン受容体2（CRHR2）を含む近傍遺伝子の発現を制御していることが明らかとなった。LDAIR KOメダカを作製し、ストレス応答を評価したところ、長日条件で飼育された野生型のメダカはLDAIR KOメダカと比べてストレスに敏感であり、危険な状況を避けることが明らかとなった。以上の結果より、LDAIRによるCRHR2の日長制御は繁殖期における自己防衛行動を制御していることが明らかとなった。メダカは春に繁殖を開始し、秋に繁殖を停止する長日繁殖動物であるが、動物がどのように秋を感知し、繁殖を停止しているかについては依然として明らかとなっていない。これまでの長日条件から短日条件へと移行した際の脳の時系列サンプルを用いたDNAマイクロアレイ解析により短日刺激に応じて様々な遺伝子の発現が変動することが明らかとなっていた。また、新たにRNA-seq解析からメダカは短日刺激によりいくつかの遺伝子のスプライシングパターンを変化させていることも明らかとなった。
2: おおむね順調に進展している
RNA-seqによるゲノムワイドなスプライシングパターン解析から、メダカは短日刺激により多数の遺伝子のスプライシングパターンを変化させていることを明らかにした。加えて、短日刺激によりスプライシングパターンが変化する遺伝子も多数同定することができた。
今後はRNA-seqによるゲノムワイドなスプライシングパターン解析を進め、秋季適応に特に重要な遺伝子の絞り込みおよび、RT-PCRにより日長により変化するアイソフォームの構造決定を行う予定である。
すべて 2019 2018 その他
すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)
Nature Ecology & Evolution
巻: 3 ページ: 845～852
https://doi.org/10.1038/s41559-019-0866-6
化学と生物
巻: 57 ページ: 121～128
General and Comparative Endocrinology
巻: 260 ページ: 171～174
10.1016/j.ygcen.2017.12.010
Journal of Comparative Neurology
巻: 527 ページ: 957～971
10.1002/cne.24578
http://www.nibb.ac.jp/press/2019/04/09.html
