ゼブラフィンチにおける分子遺伝学的手法の確立をめざす基盤技術の開発

ヒトの言語の基盤となる音声制御機構のように生後の発達と密接に結びついた学習メカニズムについて、マウスをはじめとする従来のモデル動物では詳細に研究することが困難であり、分子遺伝学を駆使できる新たなモデルシステムが必要とされている。Passeriform(スズメ目)に属する鳥類は、ヒトの言語と良く似たプロセスを経て個体問の意思伝達手段である音声信号を獲得することが知られている。これらの鳥類には、哺乳類の大脳皮質-基底核-視床から構成される運動系神経回路と相同な音声制御に特化した神経回路が存在すること、さらにはこの運動系神経回路がヒトの言語領域と相同なミラーニューロンシステムの特徴を持つことが明らかになっている。したがって、これらの鳥類の音声制御機構を研究することで、ヒトの言語の基盤となるような脳メカニズムの解明が期待されている。本研究では、音声学習に関して分子から行動レベルまで体系的に研究できるモデル実験系を確立することを目標として、ゼブラフィンチにおける分子遺伝学的な遺伝子操作法の可能性を追求した。神経細胞特異的なプロモーターの下流にマーカーとしてGFPを発現するコンストラクトを含むウイルスベクターをゼブラフィンチの初期胚にインジェクションを行い、人工ふ化を行った。さらにマーカー分子を発現する動物個体を野生型個体と交配し、導入遺伝子が次の世代に伝達されるか検証した。その結果、次の世代にも導入遺伝子が伝達されていることを確認出来た。本研究の成果は、これらの鳥類でもトランスジェニック動物が作製出来る事を示す物であり、ヒトの言語のように生後の発達と密接に結びついた学習機構についての分子遺伝学的アプローチの突破口になると期待できる。

ヒトの言語の基盤となる音声制御機構のように生後の発達と密接に結びついた学習メカニズムについて、マウスをはじめとする従来のモデル動物では詳細に研究することが困難であり、分子遺伝学を駆使できる新たなモデルシステムが必要とされている。Passeriform(スズメ目)に属する鳥類は、ヒトの言語と良く似たプロセスを経て個体問の意思伝達手段である音声信号を獲得することが知られている。これらの鳥類には、哺乳類の大脳皮質-基底核-視床から構成される運動系神経回路と相同な音声制御に特化した神経回路が存在すること、さらにはこの運動系神経回路がヒトの言語領域と相同なミラーニューロンシステムの特徴を持つことが明らかになっている。したがって、これらの鳥類の音声制御機構を研究することで、ヒトの言語の基盤となるような脳メカニズムの解明が期待されている。本研究では、音声学習に関して分子から行動レベルまで体系的に研究できるモデル実験系を確立することを目標として、ゼブラフィンチにおける分子遺伝学的な遺伝子操作法の可能性を追求した。神経細胞特異的なプロモーターの下流にマーカーとしてGFPを発現するコンストラクトを含むウイルスベクターをゼブラフィンチの初期胚にインジェクションを行い、人工ふ化を行った。さらにマーカー分子を発現する動物個体を野生型個体と交配し、導入遺伝子が次の世代に伝達されるか検証した。その結果、次の世代にも導入遺伝子が伝達されていることを確認出来た。本研究の成果は、これらの鳥類でもトランスジェニック動物が作製出来る事を示す物であり、ヒトの言語のように生後の発達と密接に結びついた学習機構についての分子遺伝学的アプローチの突破口になると期待できる。