| 研究課題/領域番号 |
26870121
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
岡田 泰和 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (10638597)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | カースト分化 / 表現型可塑性 / 順位行動 / 高速シーケンサー / ドーパミン |
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| 研究実績の概要 |
トゲオオハリアリは形態的な女王ではなく，順位によって同型同大のメスの間で分業が生じる．高速シーケンサーを用いた脳と腹部の遺伝子発現解析から，栄養応答因子や脂質，糖，アミノ酸の代謝に関わる遺伝子群が形態カーストを持たないトゲオオハリアリにおいて，カースト分化機能を持つことを解明した．これらの遺伝子については，リアルタイムPCR法によって，脂肪体という昆虫の栄養代謝や貯蔵をつかさどる組織で機能していることが明らかになっている．また，他種のアリにおいてカースト特異的遺伝子を同定した結果が近年発表されたため，データベース間を比較し，生物情報学的な手法で種間での共通因子の探索を行っており，とくに貯蔵タンパクが重要なカースト決定役割をになう傾向が見出されている．
2015年度には羽化から７日後、女王の脳内のドーパミン濃度は、ワーカーの約１・２倍と高くなり、卵巣が急激に発達することを見出した．この研究を発展させ，ワーカー間であっても順位行動がドーパミン濃度を変化せせる結果を得ており，ドーパミンの繁殖調節機能の一般性について，論文を投稿中である．現在，ドーパミンがどのように卵黄タンパクの生成を促進し，卵巣発達をうながすのか，のメカニズムについて上記の栄養代謝機構，貯蔵機構とのリンクを含めた詳細な研究をすすめる予定である．また，種間比較については，他種での情報が公共データベースに広く集まりつつあるため，生理学的な実験結果と生物情報学をとりこんだ研究展開を予定している．
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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
高速並列シーケンサーによるゲノムワイドな発現解析と，ドーパミンなど特定の生理経路に着目した生理学研究が概ね一致した結果をみせており，生理学とハイスループットな研究が有機的に融合しつつある．現在，我々のほかにも国外の様々なグループでも多様な社会性昆虫でカースト分化遺伝子の網羅的解析が進んでおり，比較研究にも展望が開けてきた．
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| 今後の研究の推進方策 |
社会性昆虫でカースト分化遺伝子の網羅的解析が進んでおり，比較研究にも展望が開けてきたため，本課題の中で多種に解析を広げるより，公共のデータベースを活用した，生物情報学的なアプローチをより取り入れていく．また，生理学的研究では脂肪体の機能に注目し，社会的相互作用と内部生理の変化について，因果関係を解明できるような操作実験（ホルモン投与や遺伝子ノックダウンなど）をすすめていく．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次世代シーケンサーを用いた実験では，現在データ解析を重点的に行なっており，いくつかの発展的実験を次年度に回した．
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| 次年度使用額の使用計画 |
次世代シーケンサーを用いた解析や，RNAiのおける試薬の購入で予算が必要となる．また，実験動物の最終のため年に2-3回の沖縄本島・周辺地域への調査出張を予定している．
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