アゲハの擬態紋様形成を制御する分子メカニズムの解析

燕尾蝶拟态模式形成的分子机制分析

基本信息

批准号：
03J11923
负责人：
二橋亮
金额：
$ 1.73万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、アゲハとシロオビアゲハを材料に、擬態紋様形成に関わる分子メカニズムの解析を目的としている。本年度は、昨年度に引き続き、1.cDNAサブトラクション法による紋様に関わる新規遺伝子の同定と、2.他の生物で色素合成に関わる遺伝子とアゲハの紋様との関連を解析し、さらに3.ホルモンが紋様形成に与える影響についても解析した。1に関しては、アゲハ若齢・終齢幼虫に特異的な遺伝子として昨年度解析した計2,000クローン以上から得られた配列をまとめ、可能な限りRACE法によって全長をクローニングした結果、候補遺伝子として95種の遺伝子が得られた。それぞれの遺伝子について、RT-PCRおよびin situ hybridizationによって、その発現パターンを網羅的に解析したところ、終齢幼虫の緑色部と発現部位・時期が一致する新規遺伝子(既知の蛋白質と相同性がない)や、大小のイボ状突起に関わる9種のクチクラ蛋白質を新たに発見した。また、シロオビアゲハについても、サブトラクション法を用いて♀多型間で遺伝子発現を比較検討した。2に関しては、皮膚の培養系を確立させ、昨年度に発現解析を行ったメラニン合成に関わる遺伝子TH, DDC, ebonyと紋様との関連をまとめて、論文(Futahashi and Fujiwara,2005)にて報告した。また、GTPCHIのisoform特異的な役割についても今年度新たにまとめ、別の論文(Futahashi and Fujiwara,2006)にて報告した。3に関しては、個体を用いてエクジソンによる局所的な影響を評価する系を確立し、エクジソンのパルスが色素合成に関わる遺伝子の発現誘導に関わることを個体レベルで証明した。

这项研究旨在分析使用燕尾和白眼牛作为材料形成模拟模式的分子机制。今年，在去年之后，我们分析了1。使用cDNA减法方法鉴定与模式相关的新基因，2。与其他生物体中与色素合成有关的基因与燕尾模式相关的基因之间的关系，以及3。激素对模式形成的影响。关于1，我们汇编了从去年分析的2,000多个克隆获得的序列，该序列是针对年轻和最终引发的幼虫燕尾蝴蝶的基因，并尽可能使用种族方法将全长克隆，从而产生95个候选基因。当通过RT-PCR和原位杂交对每个基因的表达模式进行全面分析时，我们发现了一个具有相同表达位点的新基因和最终龄幼虫的时机（与已知蛋白质无同源性），以及9种与大型和小奶油类似的细小蛋白相关的表皮蛋白。另外，使用减法方法比较了女性多态性之间白眼牛的基因表达。关于2，我们建立了一个皮肤培养系统，并报告了与黑色素合成有关的基因，该模式与TH，DDC和Ebony之间的关系，该基因于去年表达和模式，并在论文中进行了总结（Futahashi和Fujiwara，2005年）。我们还新概述了GTPCHI在本财政年度的具体作用，并在另一篇论文中报道（Futahashi and Fujiwara，2006年）。关于3，我们建立了一个系统，用于评估使用个体的ecdysone的局部效应，并在个体水平上证明了ecdysone脉冲参与诱导参与色素合成的基因表达。