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。

作为成年蜕皮，sedaria的节奏阶段从昼夜（幼虫类型）逆转为夜曲（成人类型）。这项研究旨在阐明从昼夜到夜曲的逆转机制，并侧重于今年的以下两点。（1）获得了作为时钟基因的Rev-ERB（E75）和ROR（HR3）的DNA片段的信息，并使用RNAi和Q-PCR进行了功能分析。当将来自E75和HR3的DSRNA注入Sedaria的第8龄幼虫中时，它无法将其拖入成年蠕虫中。此外，当注入成年人时，活动节奏不清楚。这些结果表明，e75和hr3可能是与发育中有关的基因和昼夜节律时钟，窦鼻窦窦窦窦窦窦窦窦窦窦窦窦窦窦窦窦窦窦窦窦窦窦窦窦窦窦（2），鼻窦窦的先前分析几乎表现出了瑞尔维的含量，虽然瑞尔维是在瑞氏症中及其中的核心，并且是瑞氏的核心，并且是瑞氏的核心及其核心的确认。外周组织中时钟基因表达水平的显着差异。因此，我们认为幼虫和成人之间的外围时钟的自主权可能存在差异，因此我们切除了中央时钟存在的视觉叶，并比较了幼虫和成人之间时钟基因的表达。结果，当去除视力叶时，在成年人中观察到了外型组织中时钟基因表达的节奏，但在幼虫中不再看到它。特别是，昼夜豹子幼虫的外围时钟的自主性很弱，表明当夜间成年成年人是夜手时，它可能会变得更强大。这些发现表明，节奏从昼夜（幼虫类型）转换为夜曲（成人类型）可能是由低流因子（钟的输出系统）的变化引起的，而不是昼夜节律时钟的分子机制的变化。