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2021 年度 実績報告書

配偶戦略の性スペクトラムを生み出す分子神経基盤の解明

公募研究

研究領域性スペクトラム - 連続する表現型としての雌雄
研究課題/領域番号 20H04925
研究機関東北大学

研究代表者

竹内 秀明  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (00376534)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワードオキシトシン / シングルセルトランスクリプトーム / 配偶者選択 / ソーシャルビジョン
研究実績の概要

メダカにおいてはオキシトシンシステムは配偶戦略の性差が発現するために必須のシステムであり(Yokoi et al 2020 PNAS)、オキシトシンシステムの標的ニューロンの性差を解明すれば、配偶戦略の性差を生み出す分子神経基盤を解明できる可能性がある。本研究ではオキシトシンシステムの標的ニューロン(oxtr1 発現ニューロン)に性差があることを検証することを目的として、 oxtr1 発現ニューロンが存在する終脳/視さく前野と視蓋において scRNA-seq(シングルセルトランスクリプトーム)を行なった。研究開始当初、魚類ではゼブラフィッシュ稚魚でscRNA-seqが実施されているが (Nat Biotechnol 2018) 、成魚脳でscRNA-seqを実施された例がなかった。そこで、本研究ではまずメダカ成体脳を用いて、scRNA-seqの実験系構築を行った。メダカ終脳と視蓋を用いて細胞分離条件の検討を行い、最終的に、メダカ終脳メスから 4,786 細胞を回収し、 1 細胞あたり、 79,738 リード/cell、1,040 遺伝子/cell, 2,198UMI/cell のデータを取得できた。過去のゼブラフィッシュ幼魚の全脳 を用いた報告と比較して、メダカ成魚脳でscRNA-seqの実験系の確立に成功したと判断した。また終脳はクラスタリング解析から 14 種類に分類できることがわかり、oxtr1 発現ニューロンを含む細胞腫を同定した。次に、終脳/視さく前野と視蓋を対象にオスとメスのシングルセルトランスクリプトームを実施した。それぞれの組織から分離した細胞を 10X Genomics Chromium により、分取、バーコーディング、ライブラリー作製することに成功したが、現在、次世代シークエンサーを用いてシーケンスを実施中である。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] エモリー大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      エモリー大学
  • [雑誌論文] Effect of the first mating experience on mating behaviors and brain gene expression in male medaka.2022

    • 著者名/発表者名
      Daimon M, Katsumura T, Sakamoto H, Ansai S, Takeuchi H*
    • 雑誌名

      Research square (preprint)

      巻: 0 ページ: in press

    • DOI

      10.21203/rs.3.rs-1368136/v1

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] A modified Tet-ON system minimizing leaky expression for cell-type specific gene induction in medaka fish2021

    • 著者名/発表者名
      Hosoya O, Chung M, Ansai S, Takeuchi H*, Miyaji M*
    • 雑誌名

      Dev Growth Differ

      巻: 63 ページ: 397-405

    • DOI

      10.1111/ dgd.12743

    • 査読あり
  • [学会発表] Future Aspects of Social Neuroscience Using Medaka Fish2021

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Takeuchi
    • 学会等名
      The Social Brain 2.0: Social Neuroscience In The Post Pandemic Era
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] メダカの個体認知を介した配偶者選択に関わる脳の分子神経基盤2021

    • 著者名/発表者名
      竹内秀明
    • 学会等名
      日本化学会
    • 招待講演
  • [図書] "Quantifying social Interactions in medaka fish". Behavioral Neurogenetics2022

    • 著者名/発表者名
      Yokoi S*, Isoe Y, Wang MY, Daimon M, Okuyama T, Takeuchi H*
    • 総ページ数
      in press
    • 出版者
      Springer Nature
    • ISBN
      978-1-0716-2320-6
  • [図書] Comparative Perspectives on the Function of Oxytocin in Fish and Mammals2022

    • 著者名/発表者名
      Yokoi S*, Young LJ, Takeuchi H*
    • 総ページ数
      in press
    • 出版者
      Springer Nature
  • [備考] 東北大学大学院生命科学研究科脳生命統御学専攻 分子行動分野

    • URL

      https://sites.google.com/view/molecular-ethology-laboratory/%E3%83%9B%E3%83%BC%E3%83%A0

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公開日: 2022-12-28  

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