哺乳類の色覚を司る錐体視物質遺伝子の多様化と視覚システムの進化に関する研究

哺乳动物控制色觉的视锥视觉物质基因多样化及视觉系统进化研究

• 批准号: 01J03621
• 负责人: 大西 暁士
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J03621/
• 关键词: 色覚; 錐体視物質; 旧世界霊長類; 赤-緑色覚異常; 自然淘汰; ノックインマウス; 網膜; 神経回路形成

カニクイザルを中心とした多型解析では以下の知見を得た。1.オスカニクイザル760サンプルにおいて、赤・緑視物質の波長制御に関与するアミノ酸残基を含むエクソン3および5の多型解析を行った。塩基配列を解読した結果、インドネシア・パンガンダラン群以外に色覚異常カニクイザルは発見されなかった。またヒトで頻度の高いエクソン3の180番目の残基の多型(赤緑波長弁別域は狭くなるが、色覚異常の表現型は示さない多型)をはじめ、他の多型の頻度もカニクイザルでは低いことが分かった。2.上記の多型も含め、それぞれの多型は群別に限局して存在する事が分かった。今回の多型解析は波長シフトに関与するエクソンの塩基配列を直接解読するもので、遺伝子の有無をサザン解析などで判定するのみの従来の解析法と比べてより詳細に遺伝子型の判定が可能である。上記の結果は前年度の考察(カニクイザルにおいて色覚異常を含めた多型が集団遺伝学的要因(遺伝的浮動・瓶首効果・移住など)に影響を受ける)を支持する(現在論文投稿準備中)。また、変異視物質を導入した3色性マウスの解析において以下の結果を得た。1.3色性のヘテロメスマウスにて、野性型および導入視物質特異的なcRNAプローブを用いたin situ hybridizationを行い、それぞれの視細胞で両視物質が排他的に発現することを確認した。それぞれの視物質はX染色体不活化により、モザイク様の発現パターンを示した。2.導入視物質を持つマウスの網膜電図を測定し、二次ニューロンである双極細胞由来のb波を確認した。この結果、導入視物質がGtを活性化して錐体視細胞以降のニューロンに電気信号を伝達することが分かった。今後ヘテロマウスにおいて野性型と導入視物質の2色の弁別を行うか電気生理レベルおよび行動レベルで解析することが不可欠である。以後、これら2種類の波長選択的に反対色応答を取る網膜神経節細胞を探索し、波長弁別能の検証に取り組む予定である。

重点关注cynomolgus猴子的多态性分析给出了以下发现：1。对外显子3和5的多态性分析，其中含有参与红色和绿色骨骼物质波长控制的氨基酸残基，在760个cynomolgus猴子样品中进行。由于基本序列解密，除了印度尼西亚的pangandarang群以外，没有发现色盲cynomolgus猴子。还发现，其他多态性，包括外显子3的第180个残基的多态性，这在人类中更为常见（多态性缩小了红绿波长歧视范围，但没有显示出色盲表型），在cynomolgus monkeys中也很低。 2。发​​现每个多态性，包括上述多态性，都由组定位。该多态性分析直接解释了与波长转移相关的外显子的基本序列，与常规分析方法相比，允许更详细的基因型测定，该方法仅使用Southern分析来确定基因的存在或不存在。上述结果支持上一年的考虑（包括cynomolgus猴子的色盲在内的多态性受到种群遗传因素（遗传浮动，瓶颈效应，迁移等）的影响）（目前为提交纸张做准备）。此外，在引入突变视觉物质的三色小鼠的分析中获得了以下结果。使用特定于野生型的CRNA探针进行原位杂交，并在1.3个色质杂种小鼠中转导光学物质，并证实这两种光学物质在每个光感受器细胞中均独家表达。每种视觉物质由于X染色体灭活而表现出镶嵌性表达模式。 2。测量携带转导视觉物质的小鼠的电视图，以确认源自双极细胞次生神经元的B波。结果，发现引入的光学材料会激活GT并将电信号传输到金字塔感光细胞后神经元。在异质小鼠中区分两种颜色，野生型和引入光学物质，或在电生理和行为水平上进行分析。从现在开始，我们将搜索具有反颜色响应的这两种类型的视网膜神经节细胞，这些反应有选择地响应相反的波长，并努力验证其区分波长的能力。

项目成果

Saitou, A.: "The behavioral evidence of the color vision deficiency in a protanomalia chimpanzee (Pan troglodytes)"Primates. (印刷中). (2003)

Saitou, A.：“原始黑猩猩（Pan troglodytes）色觉缺陷的行为证据”灵长类动物（2003 年）。