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2012 年度 実績報告書

ソングバードを用いた時空間制御を与える遺伝子発現系の開発と行動実験への応用

公募研究

研究領域神経系の動作原理を明らかにするためのシステム分子行動学
研究課題/領域番号 23115701
研究機関北海道大学

研究代表者

和多 和宏  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70451408)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
キーワード発声学習 / 学習臨界期 / 遺伝子発現 / 時空間発現制御 / ソングバード / エピジェネティクス / DNAメチル化 / 最初期遺伝子
研究実績の概要

本研究は、時期特異的・細胞タイプ特異的なウイルス発現系の確立を通して、鳴禽類ソングバードを音声発声学習研究の動物モデルとして利用していくことを目的とした。具体的にはウイルス発現系を用いたソングバード脳内遺伝子改変技術の開発・実験応用を次の2点にフォーカスして施行した。
(I)「発現時期特異性」と「投射神経細胞特異性」を兼ね備えたウイルス発現実験系の確立と利用:これまでに様々なプロモーター及びウイルス種の組み合わせによる脳内試験投与を行ってきた。その結果、AAV-9(アデノ随伴ウイルス9型)によってRA神経核内投射神経細胞特異性に遺伝子発現誘導が可能となることを見出した。この発現は最低でも2か月以上におよび、ソングバード発声行動学習臨界期間を十分カバーするものであった。現在、エピジェネティクス制御因子関連遺伝子の発現誘導を試みている。
(II) レンチウイルスによるトランスジェニック・ソングバード作製
レンチウイルスを胚発生時の生殖系列細胞に感染させることによりF1世代でトランスジェニック・ソングバード作出をロックフェラー大学Wan-chun Liu博士と共同研究を現在進めている。これまでに、キンカチョウのみならず、カナリアでもトランスジェニック個体を作出することに成功した。カナリアは毎年発声学習の再学習を行う種であり、このトランスジェニック個体作出の成功により発声学習研究の新たな動物モデルとしての可能性をもっている。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Radioactive in situ Hybridization for Detecting Diverse Gene Expression Patterns in Tissue.2012

    • 著者名/発表者名
      Chen C., Wada K., Jarvis, ED.
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: 62 ページ: e3764

    • DOI

      10.3791/3764

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Specialized motor-driven dusp1 expression in the song systems of multiple lineages of vocal learning birds.2012

    • 著者名/発表者名
      Horita H, Kobayashi M, Liu W-C, Oka K, Jarvis ED*, Wada K*.
    • 雑誌名

      PLoS ONE.

      巻: 7 ページ: e42173

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0042173

    • 査読あり
  • [学会発表] Songbird as an Animal Models for Vocal Communication Disorder with a View from Nature via Nurture2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Wada
    • 学会等名
      基礎生物科学研究所重点共同利用研究シンポジューム
    • 発表場所
      岡崎, 岡崎カンファレンスセンター
    • 年月日
      2013-01-24
    • 招待講演
  • [学会発表] Temporal-spatial regulation of singing-induced genes and epigenetic dynamics in the critical period for vocal learning in songbirds2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Wada
    • 学会等名
      新学術領域研究3領域合同国際シンポジューム
    • 発表場所
      東京, 東京大
    • 年月日
      2012-11-27
    • 招待講演
  • [学会発表] Continual vocal behavior influences induction of motor-driven genes in songbird vocal areas2012

    • 著者名/発表者名
      Shin Hayase, Eri Ohgushi, Masahiko Kobayashi, Kazuhiro Wada
    • 学会等名
      SFN Neuroscience 2012
    • 発表場所
      New Orleans N. Morial Convention Center
    • 年月日
      2012-10-14
  • [学会発表] Variation in gene expression and DNA methylation state in wild and domesticated songbird strains2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Wada, Shin Hayase, Raimu Imai, Chihiro Mori, Masahiko Kobayashi, Wan-chun Liu, Miki Takahasi, and Kazuo Okanoya
    • 学会等名
      SFN Neuroscience 2012
    • 発表場所
      New Orleans N. Morial Convention Center
    • 年月日
      2012-10-14
  • [学会発表] 鳴禽類の発声学習における囀りパターン固定化の 神経機構2012

    • 著者名/発表者名
      森千紘, 和多和宏
    • 学会等名
      日本動物学会北海道支部第57回大会
    • 発表場所
      札幌, 北海道大学
    • 年月日
      2012-08-25
  • [学会発表] 囀りパターン学習時の種特異的バイアスを与える大脳皮質・基底核・視床ループの役割2012

    • 著者名/発表者名
      今井礼夢, 和多和宏
    • 学会等名
      日本動物学会北海道支部第57回大会
    • 発表場所
      札幌, 北海道大学
    • 年月日
      2012-08-25
  • [学会発表] 継続的な発声行動は遺伝子発現誘導率を脳部位選択的に変化させる2012

    • 著者名/発表者名
      早瀬晋, 大串恵理, 和多和宏
    • 学会等名
      日本動物学会北海道支部第57回大会
    • 発表場所
      札幌, 北海道大学
    • 年月日
      2012-08-24
  • [学会発表] A role of the basal ganglia-forebrain circuit for biasing species-specific begavioral patterns2012

    • 著者名/発表者名
      Raimu Imai, Kazuhiro Wada
    • 学会等名
      10th International Congress of Neuroethology
    • 発表場所
      University of Maryland, USA
    • 年月日
      2012-08-08
  • [学会発表] An inherited genetic program for acquisition of species-specific vocal pattern in songbird2012

    • 著者名/発表者名
      Mori C, Liu W and Wada K
    • 学会等名
      10th International Congress of Neuroethology
    • 発表場所
      University of Maryland, USA
    • 年月日
      2012-08-08
  • [学会発表] Epigenetic gene expression dynamics induced by singing in a critical period of vocal learning2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Wada , Masahiko Kobayashi, Wan-chun Liu
    • 学会等名
      10th International Congress of Neuroethology
    • 発表場所
      University of Maryland, USA
    • 年月日
      2012-08-08
  • [学会発表] 鳴禽類ソングバードにおけるウイルス発現系を用いた神経科学研究2012

    • 著者名/発表者名
      和多和宏
    • 学会等名
      包括脳ネットワーク 夏のワークショップ
    • 発表場所
      仙台・仙台国際センター
    • 年月日
      2012-07-27
    • 招待講演
  • [学会発表] 継続的な発声行動は遺伝子発現誘導率を脳部位選択的に変化させる2012

    • 著者名/発表者名
      早瀬晋、大串恵理、小林雅比古、和多和宏
    • 学会等名
      包括脳ネットワーク 夏のワークショップ
    • 発表場所
      仙台・仙台国際センター
    • 年月日
      2012-07-26
  • [図書] 生命誌年刊号vol.69-72「遊ぶ」2012

    • 著者名/発表者名
      中村 桂子
    • 総ページ数
      275
    • 出版者
      新曜社

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公開日: 2018-02-02  

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