公募研究
本研究目的は、生育環境を統制しても表出してくる『学習行動の個体差』が、脳部位特異的にいかに表象されているのか、単一細胞レベルの遺伝子発現を父・母由来別のゲノム情報を用い、その父母アレルからの読み出しが子の発声行動表現型の個体差形成にいかに関わってくるのかを検証実験により明らかにすることである。そのために当該年度において、歌神経核内単一細胞レベルでのAllelic imbalance制御と学習バイアスの個体差形成との機能相関を明らかにすべく、統制された歌学習環境下においても明確な学習バイアスを示したハイブリッド個体の脳サンプルを用い、歌運動神経核HVC, RAを構成する単一細胞レベルでのsingle nuclei RNA-seq (snRNA-seq)を実施した。既に同定済の種特異的SNPsを用いることで父母アレル発現量比(Allelic imbalance)を算定することにも成功した。現在、各歌神経核内の細胞クラスター(各種投射ニューロン、介在ニューロン等)ごとの父母アレル発現量比と各個体の発声学習バイアスとの機能相関解析を行なっており、細胞タイプによって父・母アレルからの発現比が異なることが起こっていることを明らかにしつつある。この現象が各個体間で異なるのか、それも同様に維持されているのか、今後検証を進める予定である。以上により、歌神経核内の「どの細胞タイプ」で、「どのような遺伝子群」の発現制御が発声学習バイアス度・歌表現型を最もよく説明できるのかを明らかにする。
2: おおむね順調に進展している
当初に予定していた実験の結果をえて、現在解析を進めることができている。
R2年度においては、歌神経核内の細胞クラスターごとの父母アレル発現量比と各個体の発声学習バイアスとの機能相関解析を行ない、有意な相関をもつ遺伝子群の同定を行う。これに続き、その制御領域に存在する転写調節因子結合サイト情報から遺伝子改変、または薬理的操作実験を開始し、『発声学習行動の個体差』への影響を検証する。
すべて 2020 2019 その他
すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)
Scientific Reports
巻: 10 ページ: 2248
10.1038/s41598-020-58983-8
PLOS Biology
巻: 17 ページ: e3000476
10.1371/journal.pbio.3000476
Proceedings of the National Academy of Sciences
巻: 116 ページ: 22833~22843
10.1073/pnas.1913575116
https://www.hokudai.ac.jp/news/2019/11/post-590.html
https://www.wada-lab.org/publications-%E7%A0%94%E7%A9%B6%E6%A5%AD%E7%B8%BE-1/%E8%AB%96%E6%96%87%E8%A7%A3%E8%AA%AC-wang-et-al-2019/