Generation of the whole-brain atlas of the cuttlefish via tissue clearing and 3D imaging

通过组织透明化和 3D 成像生成乌贼的全脑图谱

• 批准号: 22KJ3076
• 负责人: 真野 智之
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3076/
• 关键词: 組織透明化; 頭足類; 全脳アトラス; 空間発現解析; 光シート顕微鏡

頭足類（イカ・タコ・コウイカ）は無脊椎動物の系統の中では最大級の中枢神経系を有する．頭足類の示す複雑な行動は，高度な視覚処理や記憶を要する哺乳類のそれと非常に似通っており，神経システムの収斂進化が示唆されている．したがって，頭足類の神経回路を比較生物学的な視点により調べることは神経システムの普遍的なモデルを探索するうえで大変有意義であると考えられるが，頭足類の脳神経回路の理解は未発達である．本研究の目的は，組織透明化法とライトシート顕微鏡イメージングという二つの最新の技術を用いることで，頭足類の全脳を高精度に三次元スキャンし，頭足類の脳解剖学的な理解を現代的な水準に導くことである．本年度の研究ではこの目標を達成するため次の課題に取り組んだ．(1) FISH (Fluorescence in situ hybridization) を用いて遺伝子の空間的発現を解析する準備段階として，イカ (Sepioteuthis lessoniana) のゲノム配列の解読を行った．また組織からの RNA シークエンシングのデータを用いて遺伝子のアノテーションを行った． (2)　先述の新規ゲノム情報を利用して FISH のプローブの設計と合成を行った．特に， HCR (Hybridization chain reaction) と呼ばれる反応に基づく FISH 法を導入し、高感度でイカの脳から遺伝子を検出できることを確認した． (3) 三次元 whole-mount FISH によってイカ全脳を染色する方法の検討を行った．総じて，イカ脳の空間的な遺伝子発現を解析するための要素技術を確立することができた．

足足（奇··奇）足类物质系统中最大的足类中枢神绍系统有足。足足证示明了神邵回道的行测，高度证示明了神邵回道的行测，高度证理示明了神邵回道的行测，非常相似通测，足证示明了神邵回道的行测，足证示明了神邵回道的行测，足证示明了神邵回道的行测。本研究的目的是，将纳米透明化法应用于纳米微生物学领域，并将纳米二氧化钛最新技术应用于纳米微生物学领域，将纳米晶全纳米级高精度三元纳米粒子应用于纳米微生物学领域，将纳米微生物学的纳米理解应用于纳米微生物学领域。本年度的研究成果汇总表将形成一个完整的时间表，并将提取申请表。(1)FISH（Fluorescence in situ hybridization）用荧光原位杂交的方法解析乌贼骨段DNA，乌贼（Sepioteuthis lessoniana）的DNA配列解旋进行杂交，乌贼骨段DNA的RNA的DNA配列解旋进行杂交，用荧光原位杂交的方法解析乌贼骨段DNA。(2)先述新的鱼类生长情况，然后利用FISH技术，对鱼类生长情况进行综合分析。杂交链反应（HCR）是一种反杂交基链反应（FISH）法，可用于高灵敏度的核酸杂交。(3)三元整装FISH荧光素酶法制备的前列腺素酶，其主要作用是去除前列腺素酶，使前列腺素酶活性降低，从而使前列腺素酶活性提高。

项目成果

組織透明化による頭足類の全身・全脳イメージング

利用组织透明度对头足类动物进行全身和全脑成像

• 发表时间: 2022
• 作者: Tomoyuki Mano;Aditi Pophale;Kazumichi Shimizu;Teresa Iglesias;Kerry Martin;Makoto Hiroi;Keishu Asada;Paulette Garcia Andaluz;Thi Thu Van Dinh;Leenoy Meshulam;Sam Reiter;真野 智之 南部 美友 Reiter Samuel
• 通讯作者: 真野 智之 南部 美友 Reiter Samuel

Wake-like skin patterning and neural activity during octopus sleep.

• DOI: 10.1038/s41586-023-06203-4
• 发表时间: 2023-07
• 期刊: NATURE
• 影响因子: 64.8
• 作者: Pophale, Aditi;Shimizu, Kazumichi;Mano, Tomoyuki;Iglesias, Teresa L.;Martin, Kerry;Hiroi, Makoto;Asada, Keishu;Andaluz, Paulette Garcia;Van Dinh, Thi Thu;Meshulam, Leenoy;Reiter, Sam
• 通讯作者: Reiter, Sam