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脳神経系の機能単位を形づくる分子メカニズムの解明

阐明形成脑神经系统功能单位的分子机制

基本信息

批准号：
06J11466
负责人：
北田祐介
金额：
$ 1.79万
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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

ショウジョウバエは、複眼から受け取る外界の光情報により色の判別、物体の動き感知、物体の形状認識ができることが分かっている。これらの知覚情報を統合することでハエは周囲の環境に応じて適切な行動をとることができる。これまでの遺伝学・解剖学を用いた研究から、視覚系の情報統合が最初に行われるのはメダラ神経節と考えられる。ショウジョウバエは高等動物と比較して単純な神経系を持っているが、メダラ神経節は哺乳類の大脳皮質に似た層構造を持ち、また、本研究によりメダラ神経細胞が大脳皮質神経細胞と同様に発生過程で細胞移動をすることが分かったので、メダラ神経細胞の発生・機能の解明により進化的に保存された脳形成・機能のメカニズムの一端が明らかにされることが期待される。前年度までの研究で、メダラ神経細胞が産生される幼虫期においてメダラ神経節で同心円状かつ相互排他的に発現する転写因子群を同定した。また、これらのうち最も外側で発現するPOUドメイン転写因子をコードするdrifter(drf)について、相同組み換えの手法を用いて、酵母由来の転写因子Gal4が内在性drfと同じパターンで発現する系統(drf-Gal4)を作製した。本年度の研究において、drf-Gal4系統とモザイク解析(MARCM法)を用いて個々の野生型drf陽性メダラ神経細胞を可視化して形態を調べたところ、drfを発現する細胞は全部で六十種類以上ものメダラ神経細胞のうち八種類のみに分化することが分かった。次に、生体内RNAiを用いてdrf陽性メダラ神経細胞でdrfの機能をノックダウンしたところ、神経細胞の形態に異常が観察された。また、drf陽性メダラ神経細胞がどのようにして幼虫期の単純な形態から成虫期の複雑な形態に分化していくのかを経時的に観察した。その結果、少なくとも蛹の初期においてdrf陽性神経細胞はすでに、成虫期にある程度似通った形に分化していることが分かった。また、本研究で同定したPOUドメイン転写因子Banana(Pdm3)はdrf陽性メダラ神経細胞の一部で発現していることがわかった。

The color discrimination, the motion perception and the shape recognition of the object can be divided into two parts. This information is integrated into the environment and actions. The study of genetics and anatomy, the integration of information in the visual system, and the study of neuroscience In comparison with higher animals, the cerebral cortex of mammals is composed of two layers, i.e., the cerebral cortex and the cerebral cortex. In this study, the cerebral cortex is composed of two layers, i.e., the cerebral cortex and the cerebral cortex. The cerebral cortex is composed of two layers, i.e., the cerebral cortex and the cerebral cortex. The development of neurons, the interpretation of functions, the preservation of evolution, the formation of functions, the end of development, the expectation of development In the previous year, we studied the identification of a group of factors that contribute to the development of concentric and mutually exclusive neurons in the larval stage. POU, DRF, DRF. In this year's study, the DRF-Gal4 system was analyzed by MARCM method, and all wild-type DRF-positive neurons were visualized, morphologically modulated, and DRF-positive cells were differentiated into more than 60 types of cells. In addition, in vivo RNAi is used to detect the function of drf in neurons, and morphological abnormalities in neurons are observed. In addition, drf-positive neurons were observed in the early stages of larval development, adult development, and differentiation. In the early stages of the pupa stage, drf-positive neurons were differentiated into adult cells. In this study, we determined that the expression factor Banana(Pdm3) was found in a part of drf-positive neurons.