2015 Fiscal Year Annual Research Report
ショウジョウバエにおける求愛行動の種特異性を生み出す神経回路基盤の探索
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15J05088
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
田中 良弥 東北大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | ショウジョウバエ / 行動の種間差 / ゲノム編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではショウジョウバエ属の求愛行動を対象に、行動の種間差を生み出す神経基盤を明らかにすることを目的としている。様々な遺伝学的ツールを活用可能なキイロショウジョウバエではfruitless(fru)と呼ばれる遺伝子の働きによって求愛行動が生み出されることが知られている。このことから、fruが求愛行動の種間差の生成に関与している可能性を考えた。この仮説を検証するために、キイロショウジョウバエとは異なる求愛行動を示すDrosophila subobscura(D. subobscura)にCRISR/Cas9システムを適用して、fru変異体を作製した。行動を解析した結果、得られた変異体は求愛行動を一切示さないことがわかった。このことから、D. subobscuraでもキイロショウジョウバエと同様に求愛行動の解発にfruが関与していることがわかった。
また、D. subobscuraのfru座にCRISPR/Cas9システムを用いて人工遺伝子をfru遺伝子座にノックインすることにも成功した。導入した人工遺伝子には部位特異的組換え配列であるattPが含まれている。現在、このattP系統を用いてfru遺伝子座にGal4を持つ系統の作製を進めている。
これまで、D. subobscuraには人工遺伝子の導入の際に可視マーカーとして使用できる変異体がなかった。そこで、CRISPR/Cas9システムを用いてD. subobscuraの体色に関わる遺伝子の変異体の作製に取り組み、可視的な変異体を得ることに成功した。人工遺伝子の導入実験によって、この変異体は可視マーカーとして使用できることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、D. subobscuraを対象にゲノム編集技術を用いたfru遺伝子座への人工遺伝子のノックインやトランスポゾンベクターを用いた形質転換に成功した。これらに加えて、可視マーカーとして利用可能な変異体の作製に成功したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
作製したattP系統を用いてD. subobscuraにGal4-UASシステムを適用する。具体的には、fru遺伝子座にattPをノックインした系統を用いてfru-Gal4系統を作製する。この系統ではD. subobscuraのfru発現細胞でのみGal4が発現することが期待される。これとは別に、UASと温度感受性チャネルまたは蛍光タンパク質をつないだ系統を作製する。これをfru-Gal4と組み合わせることでfru発現細胞の形態や機能について解析を行う。
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