On molecular mechanism to produce phenotypically adaptive variation among genetic clones of ants

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02964
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39050:Insect science-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Toshinori Endo 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (00323692)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長谷川 英祐 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (40301874) ; 伊藤 文紀 香川大学, 農学部, 教授 (50260683) ; 里村 和浩 北海道大学, 情報科学研究院, 特任助教 (90815804)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 行動閾値 / イカリゲシワアリ / 遺伝的クローン / エピジェネティクス

Outline of Final Research Achievements

Insects often exhibit mechanical movements, and if genes govern behavior, it is expected that individuals with the same genes will have the same behavioral threshold. We observed initial and conditioning-induced changes in behavioral thresholds in the Icariidae, clones of the same nest worker with a common gene set, and examined genomic differences between individuals and found no differences. To ascertain whether this diversity is regulated by DNA methylation epigenetics, we analyzed differences in methylation status among individuals with different behavioral thresholds and found no differences in methylation status within the target range.

Free Research Field

バイオインフォマティクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

遺伝子が行動を司るとしたら、同一遺伝子をもつ個体の行動閾値は同じにになることが期待される。社会性昆虫のアリの多くは、同巣のワーカーが共通の遺伝子セットをもつクローンなので、この条件に当てはまる。実際には個体間のゲノムには違いが見られないにもかかわらず行動閾値は多様であることがトカラウロコアリについて報告されている。この多様性が遺伝子そのものの変化で亡く、DNAメチル化のエピジェネティクスによって制御されていることを示すため、イカリゲシワアリを用いて実験と解析を行なった。