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2011 年度 実績報告書

シクリッドとメダカを用いた生殖隔離の分子メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 23687011
研究機関日本女子大学

研究代表者

深町 昌司  日本女子大学, 理学部, 准教授 (20323446)

キーワードシクリッド / メダカ / 同所的種分化 / 交尾前生殖隔離 / 遺伝子操作 / 色素細胞
研究概要

本研究の目的は、Midas cichlid(Amphllophus citrinellus)の体色二型(ノーマルとゴールド)に関わる責任遺伝子(ゴールド遺伝子)を同定し、この遺伝子の機能をメダカで確認・解析することである。本年度は、先行研究(Fukamachi&Meyer,unpublished)により既に得られていた約480kbのゴールド遺伝子座候補領域を、F_2マッピングパネルを用いて更に約230kbにまで絞り込むことに成功した。この領域に含まれる遺伝子は7個以下であり、このうち最も有力なゴールド候補遺伝子はdopamine receptor D2(DRD2)であると考えられた。というのは、DRD2の機能欠損により体色が暗化することが、マウスから報告されているからである(Saiardi et al.1998 Mol Endocrinol)。
更に、MidascichlidのDRD2遺伝子の全coding regionの塩基配列をノーマル個体とゴールド個体とで比較したところ、脊椎動物全体で強く保存されているアルギニンをヒスチジンに置換するミスセンス変異が見つかった。興味深いことに、この変異はゴールド個体ではなくノーマル個体が持っていた。この結果は、ゴールド形質がノーマル形質に対して優性であること、およびマウスにおけるDRD2の機能欠損による体色暗化との整合性がとれる。すなわち、R→Hのアミノ酸置換によってDRD2の機能が損なわれ、この劣性対立遺伝子をホモに持つ結果、体色がゴールドからノーマルへと暗化するというストーリーである。
以上の結果をふまえ、メダカのDRD2を操作(過剰発現とノックアウト)することで、体色に影響が現れるかどうかを検証する実験を開始したところである。

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

極めて有望な候補遺伝子が得られ、かつ突然変異と思しき塩基置換も同定できた。シクリッドで必要な実験は終了しており、既にメダカを用いた遺伝子操作実験に移行しているため。

今後の研究の推進方策

メダカDRD2cDNA配列をベータアクチンプロモーター下に連結し、その下流にはinternal ribosomal entry site(IRES)とレポーター(GFP)のORFを配置したコンストラクト(参照:Fukamachi et al.2009 Gene)を、マイクロインジェクション法により受精卵に導入してトランスジェニック系統を作出する。一方、TILLING法によりメダカDRD2に変異が入った凍結精子を同定、人工授精によりヘテロ個体を作成した後、アウトクロスを繰り返すことでDRD2のKO系統を作出する。これらの遺伝子改変メダカの体色を、色素細胞数を数えることで定量する。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] ヒメダカ体色原因遺伝子マーカーによる奈良県大和川水系のメダカ集団の解析2011

    • 著者名/発表者名
      中井宏施、中尾遼平、深町昌司、小山直人、北川忠生
    • 雑誌名

      魚類学雑誌

      巻: 58巻2号 ページ: 189-194

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reassessment of the function of somatolactin alpha in lipid metabolism using medaka mutant and transgenic strains

    • 著者名/発表者名
      Y.Sasano, A.Yoshimura, S.Fukamachi
    • 雑誌名

      BMC Genetics

      巻: (投稿中)

    • 査読あり
  • [学会発表] メダカにおける成長ホルモン受容体(GHR)とソマトラクチン受容体(SLR)の機能分化2011

    • 著者名/発表者名
      小峰律子、木村哲晃、成瀬清、深町昌司
    • 学会等名
      日本動物学会第82回大会
    • 発表場所
      北海道旭川市
    • 年月日
      2011-09-21

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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