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求愛行動を司る雄特異的神経回路の形態形成制御の分子基盤の解明

阐明控制求爱行为的雄性特异性神经回路形态发生控制的分子基础

基本信息

批准号：
10J06778
负责人：
後藤純平
金额：
$ 0.45万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J06778/
关键词：
ショウジョウバエ fruitless hunchback 性的二型脳性差形成神経回路

项目摘要

キイロショウジョウバエの脳内には、細胞数や神経線維の投射パターンに性差を示す神経細胞群があることが明らかになっている。そして、雄型の神経回路の構築には、性行動の制御に関与するfruitless(fru)遺伝子の活性化が必要であることが分かっている。しかしながら、fru遺伝子による性特異的な神経回路形成の分子機構には未解明な点が多い。これまでに研究代表者は、遺伝学的相互作用解析によってfru遺伝子による雄特異的な神経回路形成に関与する可能性のある因子として、hunchback(hb)遺伝子を推定した。そこで本研究において、性特異的神経回路形成におけるfru遺伝子とhb遺伝子の機能的相互作用を調べ、ショウジョウバエ中枢神経系の性分化制御機構の分子基盤の解明を試みた。雄の脳内において、性差を示す神経細胞の中でもっとも解析が進んでいるmALと呼ばれる介在ニューロン集団の神経芽細胞クローンを作成し、RNA干渉法を用いてhb遺伝子の機能を抑制した。その結果、雄のmALニューロンの反対側神経突起先端部の投射パターンが、雄特異的な馬の尻尾状から雌特異的なY字型に似た形態を示した。この時、他の形態的性差には特段の変化は認められなかった。すなわち、雄特異的にみられる形態のうちの一部が脱雄性化を示し、雄と雌の中間の形態をもつmALニューロンが形成された。したがって本研究によって、hb遺伝子がmALニューロンの形態的性差の形成の少なくとも一部にfru遺伝子と協調して働いている事が明らかになった。これまで、fru遺伝子によるニューロンの形態的性差の形成に関わる因子に関する研究はほとんど進んでいない。そのなかにあって、具体的な遺伝子を同定し、ニューロンの性差形成における機能的相互作用を明らかにした意義は極めて大きい。

The number of cells in the brain and the number of projections in the brain are different from those in the brain. The structure of male and female neural circuits is related to the control of sexual behavior and the activation of fruitless(fru) genes. There are many unexplained molecular mechanisms for the formation of gender-specific neural circuits. This research represents the analysis of genetic interactions between genes and genes, and the estimation of factors related to the formation of male-specific neural circuits. The purpose of this study is to elucidate the molecular basis for the regulation of sexual differentiation in the central nervous system by regulating the functional interactions of fru and hb genes in the formation of sex-specific neural circuits. The gene expression and differentiation in male and female neurons indicate that the function of hb gene is inhibited by the gene expression and differentiation in male neurons. As a result, the male and female male mALs are projected from the opposite lateral neurite tips, and the male and female tail shapes are shown. The time, the shape of the sex difference, special section of the change to recognize A part of the male and female morphologies is demasculinized, and the male and female morphologies are formed. In this study, we studied the relationship between gene expression and morphological differences. The study of factors related to the formation of morphological differences between the two species has been carried out. The interaction between the functions of the specific genes and the formation of the sex difference is very important.