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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 molt is accompanied by diurnal (larval) or nocturnal (adult) molt, and the adult molt phase is reversed. This study focuses on the following two aspects: day-to-day, night-to-night, and institutional planning. (1)Time sequence analysis is carried out to obtain information on DNA fragments such as rev-erb (E75) and ror (HR3), RNAi and q-PCR. E75, HR3 and its related genesまた、成虫にインジェクションしたところ、活动リズムが不明瞭になっていった。E75, HR3, and the results of this study are shown below. (2)The development and analysis of the time-dependent proteins in the adult and larva of the brain, the central and terminal tissues of the brain, and the development and analysis of the time-dependent proteins in the terminal tissues of the brain are discussed in detail. A comparative analysis of the self-regulation of the terminal timer, larval timer and adult timer. When the fruit is cut off, the adult is cut off from the outer tissue of the optic leaf, and the larva is cut off from the outer tissue. The self-regulation of terminal timing of larvae is weak in daytime and strong in nocturnal. The relationship between diurnal (larval), nocturnal (adult) and nocturnal (adult) is shown in the possibility that the molecular weight of a daily clock changes from its own weight to its own weight, and the downward weight factor changes from its weight to its output.