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本研究は、ナミテントウの極めて多様性に富む斑紋多型およびテントウムシに関連した擬態斑紋に着目する。研究材料には、各種テントウムシおよびテントウムシとは独立に擬態斑紋を獲得したテントウノミハムシを用いる。申請者らが世界に先駆けてナミテントウにおいて同定した翅全体の斑紋パターンを決定する転写因子（斑紋プレパターン遺伝子）に焦点を絞り、材料に用いる昆虫の利点や申請者らがこれまでに確立した遺伝子機能解析法を活かし、擬態斑紋がもたらされたゲノム・遺伝子相関を解明することを目的とする。 新学術領域研究「ゲノム支援」により解読したナミテントウのドラフトゲノム情報に基づき、矢野班との共同研究により遺伝子モデルを構築した。また、ナミテントウにおいてTALENによるゲノム編集技術を確立した。
斑紋パターン形成メカニズムを理解するため、蛹期の初期、中期、後期の前翅原基を材料に将来黒色になる領域と赤色になる領域をくり抜き、RNA-seq法を用いて網羅的な比較トランスクリプトーム解析を新学術領域研究「ゲノム支援」のサポートにより行った。RNA抽出のサンプルとし、統計的に発現量に有意差のある遺伝子をリストアップするため、biological replicateは3サンプル準備した。合計18のライブラリーを作製し、HiSeq 2500を用いて100 bp Paired End の条件でシークエンスを行ったところ、各サンプルにつき15～81 M readの配列を得ることができた。今後は、矢野班の協力のもとナミテントウゲノム概要配列へのマッピングを行い、赤色領域と黒色領域で発現差のある遺伝子を網羅的にリストアップする。さらに、larval RNAi法による機能解析スクリーニングを行い、斑紋プレパターン遺伝子の発現制御遺伝子及び標的遺伝子を同定することを目指す。
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