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昆虫の昼行性・夜行性に関わる概日時計機構の分子生物学的解析

与昆虫昼夜行为相关的生物钟机制的分子生物学分析

基本信息

批准号：
11J06431
负责人：
瓜生央大
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J06431/
关键词：
昼行性夜行性時計遺伝子末梢時計中枢時計視葉視葉外組織

项目摘要

フタホシコオロギは成虫脱皮に伴い昼行性(幼虫型)から夜行性(成虫型)へとリズムの位相が逆転する。本研究では、この昼行性から夜行性への逆転の機構を明らかにする事を目的とし、本年度は以下の2点を重点的に行った。(1) 時計遺伝子として提唱されているrev-erb (E75)、ror (HR3)のDNA断片の情報を取得し、これらについてRNAi、q-PCRで機能解析を行った。E75, HR3のdsRNAをフタホシコオロギの8齢幼虫にインジェクションしたところ、その後成虫へと脱皮できなかった。また、成虫にインジェクションしたところ、活動リズムが不明瞭になっていった。これらの結果から、E75、HR3はフタホシコオロギにおいて発生と概日時計に関わる遺伝子である可能性が示唆された。(2) これまでの成虫と幼虫の時計遺伝子の発現解析から、中枢と末梢組織でのリズムはほぼ同位相であるが、末梢組織での時計遺伝子の発現レベルに大きな違いが見られた。ゆえに、幼虫と成虫とで末梢時計の自律性に違いがあるのではないかと考え、中枢時計が存在する視葉を切除し時計遺伝子の発現を幼虫と成虫とで比較解析した。その結果、視葉を切除した場合、成虫では視葉外組織での時計遺伝子の発現リズムは見られたが、幼虫では見られなくなった。っまり、昼行性であるフタホシコオロギ幼虫の末梢時計の自律性は弱く、夜行性である成虫となる際に強くなっていく可能性が示唆された。これらのことから、昼行性(幼虫型)から夜行性(成虫型)へのリズム逆転は、概日時計の分子メカニズム自体の変化ではなく、より下流の因子(時計からの出力系)の変化が関与している可能性が示された。

The adult moth sheds its skin and is diurnal (larvae type) and nocturnal (adult type), and the phase is reversed. This study is based on the diurnal and nocturnal characteristics of the organization and the purpose of this study. The following two points of this year are the key points of this study. (1) Timepiece Relics Rev-erb (E75), ror (HR3) DNA Fragment Information Acquisition, RNAi, Functional Analysis of q-PCR. E75, HR3のdsRNAをフタホシコオロギの8颢larvaeにインジェクションしたところ, その后 Adult へとpeeling できなかった.また, adult worm にインジェクションしたところ, activity リズムが unclear になっていった.これらのRESULTSから、E75、HR3はフタホシコオロギにおいて発生と正日时器に关わる伝子である possibility が说 instigation された. (2) Adult and larval analysisぼ Same phase であるが, terminal tissue でのchronometer legacy 伝子の発 appear レベルに大きなviolation いが见られた.ゆえに、larvae and adults and terminal timepieces and self-discipline にviolation いがあるのではないかとtestえ、中The existence of the central timepiece is the removal of the optic lobe, the appearance of the larvae and the adults, and the comparative analysis of the timepiece remains. When the optic lobe is removed, the outer tissue of the optic lobe is removed, and the outer tissue of the optic lobe is removed in adults.っまり、Diurnal であるフタホシコオロギlarvae's terminal timepiece and weak self-disciplineく, nocturnal adult insects, strong and strong, nocturnal adults, no indication of possibility.これらのことから, diurnal (larvae type) and nocturnal (adult type) へのリズムの転は, molecule of day timepiece メカニズの変化ではなく of the self, より下factory (clockwork からの output system) の変化がrelated and しているpossibility が说された.