ニホンミツバチに固有なオオスズメバチに対する熱殺蜂球形成行動の解発機構の解明

阐明日本蜜蜂特有的针对亚洲大黄蜂的热杀蜂球形成行为的释放机制

基本信息

批准号：
14J12036
负责人：
宇賀神篤
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tamagawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

1. ミツバチにおける初期応答遺伝子の網羅的同定と解析最終的に、Ser/Thr kinase、核酸転移酵素および機能不明の膜タンパク質をそれぞれコードする3遺伝子（便宜上解析IDを用いて#15, #34, #36と表記）を新規初期応答遺伝子として同定した。脊椎動物では、初期応答遺伝子の役割として、記憶・学習の基礎過程であるシナプス可塑性への寄与が知られている。ミツバチの代表的な記憶・学習関連行動である採餌飛行と定位飛行について、新規初期応答遺伝子の発現を解析した。興味深いことに、#36は既知の初期応答遺伝子と同様に採餌飛行と定位飛行のいずれにおいても発現上昇を示したが、#15, 34は定位飛行時にのみ発現が上昇していた。こうした挙動の違いは、定位飛行が新規に巣箱の位置を学習する行動で「記憶の獲得」が主であるのに対し、採餌飛行が餌場と巣箱を往復する行動で「記憶の想起」が生じていることと関連があるのかもしれない。原始的なハチ目昆虫であるカブラハバチでは、#36について神経活動後の発現上昇が認められなかった。さらに、最近Chenらが発表した「ショウジョウバエで神経活動依存に発現上昇する遺伝子のリスト」にも#36は記載されておらず、ミツバチに特有の初期応答遺伝子である可能性が考えられる。2. Egrの発生期のミツバチ脳における発現解析数少ない進化的に保存された初期応答遺伝子Egrについて、その神経発生期の発現パターンをミツバチの蛹を用いて行い、成虫で神経活動依存に発現するタイプとは異なるスプライスバリアントが、一次視覚中枢である視葉の分化・成熟中の細胞に発現することを明らかにした。脊椎動物においても相同遺伝子Egr-1が網膜の分裂後細胞で発現することが知られており、視覚情報処理経路の発生におけるEgrの役割が進化的に保存されていることが示唆される。本成果は投稿論文として発表した。

1.蜜蜂中早期反应基因的全面鉴定和分析最后，编码SER/THR激酶，核酸转移酶和未知功能的膜蛋白（表示＃15，＃34，＃36，使用分析ID）鉴定为新的早期反应基因。在脊椎动物中，已知早期反应基因的作用有助于突触可塑性，这是记忆和学习的基本过程。分析了新型早期反应基因的表达，以觅食和立体定向飞行，这是蜜蜂的典型记忆学习行为。有趣的是，＃36在觅食和立体定向的飞行中表现出增加，类似于已知的早期响应基因，而＃15,34仅在立体定向飞行中显示出表达增加。这种行为差异可能与以下事实有关：本地化航班主要是“记忆获取”，其中学习巢箱的位置是新近的，而觅食航班主要参与在喂食地面和巢箱之间检索记忆的行为。在原始的蜂果昆虫中，没有观察到神经活动后＃36的表达升高。此外，Chen等人最近出版的“依赖于果蝇在神经活动中表达的基因列表”中未列出＃36，并且可能是Honeybees独有的早期响应基因。 2。在EGR的认知期间，EGR的表达分析使用蜜蜂进行神经元基因EGR的表达模式，表明在成年人的神经活性中与在成年人的神经活性中表达的类型不同的剪接变体在分化和光叶主要视觉中心的分化和成熟过程中表达。众所周知，同源基因EGR-1在视网膜的散发细胞中表达，这表明EGR在视觉信息处理途径的发展中的作用在进化上是保守的。该结果作为提交论文发表。