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2019 年度 実績報告書

神経ネットワークの揺らぎは配偶者選好性の進化を規定しうるか

公募研究

研究領域進化の制約と方向性 ~微生物から多細胞生物までを貫く表現型進化原理の解明~
研究課題/領域番号 18H04819
研究機関名古屋大学

研究代表者

石川 由希  名古屋大学, 理学研究科, 講師 (70722940)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード配偶者選好性 / フェロモン / ショウジョウバエ
研究実績の概要

本研究は、ショウジョウバエのフェロモン選好性を規定する神経ネットワークに着目し、この揺らぎやすさがどのように選好性の進化を規定しうるのかを明らかにすることを目的とする。キイロショウジョウバエのフェロモン選好ネットワークは、メス特有のフェロモン7,11-HDの情報を受け取り、求愛を制御することが知られる。そこで私はこのフェロモン選好ネットワークに着目し、その揺らぎやすさとフェロモン選好性の関係を明らかにしようとした。
当該年度は、神経接続を可視化する再構成GFP法を用いてた神経接続の比較を、フェロモン選好ネットワークを構成するニューロン群全てに適用した。その結果、雑種において、特定の神経接続のみが失われており、それ以外の経路の神経接続は全て保存されていることが示唆された。これまで知られているフェロモン選好ネットワークの回路構造を併せて考慮すると、今回特定された神経接続の喪失がフェロモン選好ネットワークの機能を転換させる可能性が考えられる。
再構成GFP法には、神経接続がなくてもGFPシグナルが検出される偽陽性が報告された。今回の結果が偽陽性に依るものではないことを確かめるため、透過電子顕微鏡レベルで特定の神経接続を観察できるtwo-TagEM法を今回特定した神経接続に適用した。当該年度はまず、シナプス前細胞のミトコンドリアとシナプス後細胞の細胞膜を透過電子顕微鏡により同時に標識観察できる条件を検討した。様々な染色条件を試した結果、シナプス前細胞のミトコンドリアと、シナプス後細胞の細胞膜を同時にDAB標識できる条件を特定できた。今後はこの条件を用いて、当該神経接続の観察を目指す。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] A single male auditory response test to quantify auditory behavioral responses in Drosophila melanogaster.2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ishikawa, Natsuki Okamoto, Yusuke Yoneyama, Naoki Maeda, Azusa Kamikouchi
    • 雑誌名

      J Neurogenetics

      巻: 33 ページ: 64-74

    • DOI

      10.1080/01677063.2019.1611805

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereotyped Combination of Hearing and Wind/Gravity-sensing Neurons in the Johnston’s Organ of Drosophila.2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ishikawa, Mao Fujiwara, Junlin Wong, Akari Ura, Azusa Kamikouchi
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 10 ページ: 1552

    • DOI

      10.3389/fphys.2019.01552

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Evolution of neural circuit for chemical communication in Drosophila2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ishikawa,Naoki Maeda,Azusa Kamikouchi
    • 学会等名
      Neuro 2019
  • [学会発表] 性フェロモン選好性の進化的逆転をもたらす神経基盤2019

    • 著者名/発表者名
      石川 由希
    • 学会等名
      第21回日本進化学会年大会

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公開日: 2021-01-27  

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