2020 Fiscal Year Annual Research Report
ゲノム編集法によるmKastを介したミツバチ行動制御機構の多階層的な解明
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19K23740
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
河野 大輝 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (60846773)
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| Project Period (FY) |
2019-08-30 – 2021-03-31
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| Keywords | セイヨウミツバチ / 社会性行動 / ゲノム編集 / キノコ体 / ケニヨン細胞 / mKast |
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| Outline of Annual Research Achievements |
セイヨウミツバチは、高度な社会性行動を示す。これまでに、昆虫脳の高次中枢であるキノコ体に着目した研究が多く行われてきたが、有効な遺伝子操作法の不足から、社会性行動を制御する分子神経基盤はほとんど解明されていない。本研究では、感覚情報処理を介して成虫脳の高次機能を制御する可能性がある遺伝子mKastに着目し、ゲノム編集法を用いた遺伝子ノックアウトにより、mKastの機能解析を試みた。これまでに、インジェクションした受精卵をモザイク女王蜂(F0世代)に分化させ、モザイク女王蜂から変異雄蜂(F1)とヘテロ変異働き蜂(F2)を作出することには成功していたが、F1世代の変異雄蜂の作出効率が低く、継代が難しかった。そこで、インジェクション法を改良することでF0世代での変異率が向上し、体細胞の半分以上が変異細胞であるモザイク女王蜂を作出することができた。また、これらのモザイク女王蜂に野生型雄蜂の精子を用いて人工授精することで、ヘテロ変異体女王蜂の作出に初めて成功した。さらに、上記の変異体女王蜂かたは高確率でmKast変異体雄蜂を得ることができることから、変異体雄蜂を用いた行動解析や脳形態の解析等を行った。未だmKastの機能は未同定ではあるものの、本研究成果により、発現パターンから予想されてきたいくつかの機能には影響がないことが示唆され、ミツバチにおける遺伝子操作法の境界を広げることができたと考えている。
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