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シロアリのカースト分化調節機構の解明：兵隊分化をモデルとしたソシオゲノミクス

阐明白蚁种姓分化的调控机制：以士兵分化为模型的社会基因组学

基本信息

批准号：
12J03468
负责人：
渡邊大
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は，シロアリの兵隊カースト分化調節の至近機構を明らかにすることを目標としている．兵隊は幼若ホルモン（JH）量の上昇に伴って職蟻から分化するカーストで，その分化は巣内の兵隊が少ないと促進され，十分だと抑制される．兵隊分化調節には，兵隊による起動フェロモンの分泌と，職蟻でのフェロモン受容，JH量の変化，後胚発生の制御が関係すると考えられるが，詳細は不明である．そこで本研究では，①GCMSやLCMSを用いた化学生態学的解析と，②次世代シーケンサー（NGS）を用いた分子生物学的解析により，フェロモン受容や発生制御の至近機構を明らかにすることを目的とする．材料はヤマトシロアリReticulitermes speratusである．職蟻並びに兵隊の体表洗浄物中に含まれる有機物を解析・比較したところ，本種の兵隊には，職蟻にはない特異的な有機物が多く含まれることが明らかとなり，特に顕著な存在比を示す２つの有機化合物を同定することができた．また，地域個体群ごとにこの２つの有機化合物の存在比が変化することも明らかとなった．これらの有機物が，兵隊分化制御機構などの兵隊特異的な機能に関係している可能性は高いと考えられる．更に，「兵隊の影響を受けなかった職蟻」と「兵隊の影響を受けた職蟻」のトランスクリプトームを比較するRNA-seqについて，繰り返しを用意し，より信頼性の高い解析を行った．職蟻由来のmRNAから再構成された約18万個のコンティグを利用した発現解析をした結果，兵隊の不在・存在によって有意に発現量が変動する遺伝子について改めて知見を得られたと同時に，アイソフォームレベルで発現量が異なる遺伝子があることが，今回新たに明らかになった．兵隊分化制御には，単に遺伝子の発現のオンオフだけではない，複雑なメカニズムが関係することが示唆された．

The purpose of this study is to investigate the mechanism of differentiation and regulation in the near future. The increase in the number of soldiers is accompanied by a decrease in the number of soldiers in the army, a decrease in the number of soldiers in the army, and a decrease in the number of soldiers in the army. The regulation of troop differentiation is related to the regulation of troop differentiation, the secretion of troop differentiation, the acceptance of troop differentiation, the variation of JH quantity, and the control of post-embryo development. This study is aimed at: (1) the analysis of chemical ecology in the application of GCMS and LCMS;(2) the analysis of molecular biology in the application of NGS; and (3) the analysis of molecular biology in the application of NGS. Material: Reticulitermes speratus. The analysis and comparison of organic compounds contained in the body surface washing materials of the army and the army of this species show that the organic compounds contained in the army and the army are special. The presence ratio of organic compounds in the two groups of individuals in the region is different. The probability of organic matter, army differentiation, control mechanism, army specific function relationship is high. In addition,"the influence of the army is affected by the post ant" and "the influence of the army is affected by the post ant" are compared with each other. About 180,000 mRNA fragments were reconstructed and analyzed. The results showed that the presence of soldiers and the presence of intentional fragments were changed. At the same time, the number of fragments was changed. The division of the army is divided into two parts: the first part is the development of the army, the second part is the development of the army, the third part is the development of the army, the fourth part is the development of the army.