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線虫の低温馴化の神経回路における「ぶり返し時間差反応」の光遺伝学解析

线虫冷驯化神经回路“差异复发反应”的光遗传学分析

基本信息

批准号：
22KJ3060
负责人：
本村晴佳
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Konan 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

项目摘要

温度変化は生物の生存・繁栄に密接に関わる。線虫Caenorhabditis elegansでは温度変化への応答として温度馴化現象がみられる。C. elegansは25℃飼育後に２℃に置くと死滅するが、25℃飼育後に15℃を3時間以上経験すると2℃でも生存できるようになる。この温度馴化現象を指標に温度応答の神経回路の解析を進めたところ、頭部の感覚ニューロンと尾部の介在ニューロン、そして頭部の介在ニューロンで構成される神経回路が温度馴化の促進に寄与することが示唆された。これまでに温度刺激下で上流の温度受容ニューロンから下流の介在ニューロンに実際に情報伝達が行われているのかを、ニューロンの細胞体内カルシウムイオン濃度の増減を指標に明らかにした。その中で、ASJ温度受容ニューロンの温度応答性が低下しているtax-4変異体において、尾部介在ニューロンPVQのの神経活動が低下しており、TAX-4をASJで細胞特異的に回復させることでその異常が回復する結果が得られていた。当該年度においては、これまでに低温耐性にかかわるASJ以外の温度受容ニューロンであるADLの温度受容能が低下しているTRPチャネルの変異体をそれぞれ用いて、PVQ介在ニューロンの神経活動をカルシウムイメージングで解析した、その結果、ADLからの温度情報はPVQには大きな影響を与えていなかった。さらに、これまでの解析から見つかってきた、低温馴化に異常が見られた神経伝達物質(グルタミン酸)やその受容体の変異体をもちいて、温度刺激を与えた際の低温馴化の神経回路のカルシウムイメージングを行い、低温馴化の神経回路における神経伝達物質として主にグルタミン酸が機能していることが示唆された。

Temperature changes are closely related to the survival of organisms. Caenorhabditis elegans is an insect that is resistant to temperature change and acclimatization. C. Elegans are bred at 25 ℃ for more than 3 hours at 2℃. The temperature acclimation phenomenon is an indicator for the analysis of the temperature response of the neural circuit, and the head of the sensor is connected with the tail of the sensor. The head of the sensor is connected with the tail of the sensor. The head of the sensor is connected with the tail of the sensor. The temperature acclimation of the neural circuit is promoted. The temperature response of the upper stream under temperature stimulation is different from that of the lower stream under temperature stimulation. The information transmission is different from that of the upper stream under temperature stimulation. The concentration of the upper stream in the cell is different from that of the lower stream under temperature stimulation. The temperature response of ASJ in the middle and ASJ was lower than that in the middle and ASJ in the tail. The temperature response of ASJ in the middle and ASJ in the tail was lower than that in the PVQ in the middle and ASJ in the tail. The temperature response of ASJ in the middle and ASJ in the tail was lower than that in the tail. The temperature response of ASJ in the middle and ASJ in the TAX-4 was lower than that in the ASJ. When the temperature tolerance of ADL is lower than that of ASJ, the temperature tolerance of ADL is lower than that of TRP, and the temperature information of ADL is lower than that of PVQ. In addition, the analysis and analysis of low temperature acclimation, abnormal occurrence of high temperature substance (high temperature acid) and the change of receptor, temperature stimulation and low temperature acclimation of the high temperature circuit of the high temperature acclimation, low temperature acclimation of the high temperature substance and high temperature acid function.