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2014 年度 実績報告書

ハエの休眠調節に関わる脳ニューロンと分子の特定

研究課題

研究課題/領域番号 24370032
研究機関大阪市立大学

研究代表者

志賀 向子  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (90254383)

研究分担者 後藤 慎介  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (70347483)
泰山 浩司  川崎医科大学, 医学部, 准教授 (60148690)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード光周性 / ハエ
研究実績の概要

昆虫は光周性や温度情報から季節を知り、生存に適した季節に成長や生殖を行う。そして、不適切な季節には休眠に入り過酷な環境をやり過ごす。本研究は、ハエの休眠調節に関わる脳ニューロンとそこに発現する分子を特定することを目的とする。昨年度までのトランスクリプトーム解析を受け、本年度以下の結果を得た。
1.トランスクリプトーム解析データを用いてGene Ontology(GO)解析を行った。その結果、全コンティグ(n=126,231)の21%にGO term が付加され、そのうち、0.4%が短日・低温に応答して発現が有意に変化することがわかった。
2.FPKM値を定量的リアルタイムPCR により検証した結果、長日・高温条件と短日・低温条件の間に差がある配列を、さらに3つ得ることができた。
3.光周期・温度条件により発現量の異なる遺伝子の発現部位を調べるため、in situ hybridization(ISH)法を用いて、脳丸ごとの染色を行ったが、染色像は得られなかった。そこで、凍結切片を用いた染色に切り替えることとし、クリオスタットを用いた凍結切片の作製法とISHの染色条件を確立した。
4.脳間部ニューロンと神経ペプチドpigment-dispersing factor (PDF)ニューロンの形態観察を行い、共焦点レーザー顕微鏡で両者間の神経接続を詳細に調べ、superior protocerebrumの中央側で接続像が観察された。
5.CRISPR/Cas9システムを用いたゲノム編集法の技術確立のため、まず、laccase2遺伝子を標的とし、ルリキンバエの採卵効率を高める方法、及び、卵への注射方法を確立した。Cas9mRNAとlaccase2ガイドRNAを注射し、成虫まで成長することを確認した。

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

神経終末の染色はできなかったが、ISH法の確立、トランスクリプトーム解析データを基にしたGO解析を実施することができた。また、CRISPR/Cas9システムの技術検討をスタートさせることができた。

今後の研究の推進方策

凍結切片を用いたISH法により、光周期・温度条件によって発現量の異なる遺伝子について、脳内の発現部位を明らかにする。また、脳側方部ニューロンの神経終末形態を観察し、光周期・温度条件による差が見られないか調べる。ゲノム編集方法を確立し、注目遺伝子のノックアウトを目指す。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Pars intercerebralis promotes oviposition in the bean bug, Riptortus pedestris (Heteroptera: Alydidae).2014

    • 著者名/発表者名
      Shimokawa, K., Numata, H., Shiga, S.
    • 雑誌名

      Applied Entomology and Zoology

      巻: 49 ページ: 525-528

    • DOI

      10.1007/s13355-014-0281-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The circatidal rhythm persists without the optic lobe in the mangrove cricket Apteronemobius asahinai.2014

    • 著者名/発表者名
      Takekata, H., Numata, H., Shiga, S.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Rhythms

      巻: 29 ページ: 28-37

    • DOI

      10.1177/0748730413516309

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Silencing the circadian clock gene Clock using RNAi reveals dissociation of the circatidal clock from the circadian clock in the mangrove cricket.2014

    • 著者名/発表者名
      Takekata, H., Numata, H., Shiga, S., Goto S.G.
    • 雑誌名

      Journal of Insect Physiology

      巻: 68 ページ: 16-22

    • DOI

      10.1016/j.jinsphys.2014.06.012.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Both the anterior and posterior eyes function as photoreceptors for photoperiodic termination of diapause in the two-spotted spider mite.2014

    • 著者名/発表者名
      Hori, Y., Numata, H., Shiga, S., Goto, S.G.
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Physiology A

      巻: 200 ページ: 161-167

    • DOI

      10.1007/s00359-013-0872-0

    • 査読あり
  • [学会発表] シリアカニクバエの成虫発育完了後の羽化抑制2014

    • 著者名/発表者名
      西村晃爾・志賀向子
    • 学会等名
      (公社)日本動物学会第85回大会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [学会発表] 昆虫における光周性神経機構の解析2014

    • 著者名/発表者名
      志賀向子
    • 学会等名
      (公社)日本動物学会第85回大会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 招待講演
  • [学会発表] シリアカニクバエの成虫発育の完了時刻と羽化時刻2014

    • 著者名/発表者名
      西村晃爾・志賀向子
    • 学会等名
      2014年(社)日本動物学会近畿支部研究発表会
    • 発表場所
      兵庫県立大学(兵庫県・姫路市)
    • 年月日
      2014-05-11 – 2014-05-13

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公開日: 2016-06-01  

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