| 研究課題/領域番号 |
19K06754
|
|---|
| 研究機関 | 総合研究大学院大学 |
|---|
研究代表者 |
渡邊 崇之 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 助教 (70547851)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| キーワード | 性的二型 / 表現型可塑性 / doublesex 遺伝子 / 逃避行動 / 攻撃行動 |
|---|
| 研究実績の概要 |
生物は、個体の置かれた環境に応じて発生プログラムを柔軟に変化させることで、様々な環境に柔軟に適応する。生物はこの表現型可塑性と呼ばれる現象によ り、形態や行動戦略の多様性を生み出す。本研究では、密度効果により体サイズの多型が生じるコオロギを材料に「形態的可塑性とリンクした行動戦略の多型」 の神経基盤解明を目指す。
昨年度に引き続き、成虫コオロギの脳で性特異的な神経回路を構成すると予想される doublesex 発現細胞の可視化を試みた。doublesex 遺伝子を発現する神経細胞群を可視化する遺伝子導入系統の作出するため、CRISPR/Casシステムを利用したNHEJによりdoublesex遺伝子を完全にノックアウトしつつ蛍光タンパク質を発現させる遺伝子組み替え系統の作出を進めた。この実験の過程で、オス化因子であるdoublesex遺伝子が伴性遺伝するという興味深い現象を見出した。このことはdoublesex 発現細胞の可視化によって雌雄の脳の神経回路網の性差を比較することが不可能であることを意味するが、オス化因子であるdoublesex遺伝子が本来メスで機能する遺伝子群が蓄積するはずのX染色体上に存在するということを示しており、非常に興味深いと考えている。
また、雌雄の脳でdoublesex遺伝子の下流で発現制御を受ける遺伝子群の同定のため、超ロングリード RNA-seq 法を利用する Iso-seq 解析を進めたほか、密度効果に依存した脳内遺伝子発現パターンを調査する目的で RNA-seq 解析も実施した。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
コオロギ doublesex 遺伝子を対象とした一連の遺伝学実験の過程で、「オス化因子であるdoublesex遺伝子が本来メスで機能する遺伝子群が蓄積するはずのX染色体上に存在する」という奇妙な現象を見出すことができた。このことは性決定遺伝子の遺伝様式の研究として非常に価値のある発見と考えており、研究計画を一部変更して性決定遺伝子の分子進化の解明に取り組むべきと考えている。また、今年度は次世代シーケンス法を活用した遺伝子発現解析について、当初の予定以上の進展があった。実験計画の変更やデータ解析に更なる時間を要するため、研究期間を延長することとした。
|
| 今後の研究の推進方策 |
まず、コオロギを中心にdoublesex遺伝子の分子進化研究を進める。特に、コオロギではdoublesex 遺伝子に他昆虫では見られない頻度で変異が蓄積していることがわかっており、このことと「オス化因子であるdoublesex遺伝子がX染色体上に存在する」ことの関係性について、比較系統学的観点から検討を進める。さらに前年度までに実施した次世代シーケンスデータの解析やを進める。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
研究計画に変更が生じたことと、コロナ禍で予定していた国際学会・国内学会への参加を見送ったため。
|
