Molecular physiology underlying temperature acclimation of animal

动物温度适应的分子生理学

• 批准号: 17J00642
• 负责人: 岡畑 美咲
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Konan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J00642/
• 关键词: C. elegans; 低温馴化; カリウムチャネル; 酸素; 神経回路; 多型; 温度馴化; 多型株; 温度応答

温度は生体反応に直接影響する環境因子であるため、動物の温度応答に関わるメカニズムの解明は重要な研究テーマである。そこで、温度に対する応答や新しい温度に馴れる分子メカニズムの解明を目指して、線虫C. エレガンスの低温馴化現象を用いて解析を行った。これまでの解析から、世界各地の線虫C. エレガンス多型株の低温馴化を測定したところ、オーストラリア産の株は新しい温度に馴れるのは早いのに対し、ハワイ産の株は遅いことを報告しており、この低温馴化多様性を決定する原因遺伝子の候補が同定されていた。2019年度に行った解析から、この遺伝子は酸素と二酸化炭素を受容するニューロンで発現していた。そこで、このニューロンによって制御される酸素あるいは二酸化炭素の情報伝達に関わる遺伝子の変異体の低温馴化を測定した。また、これまでに、酸素情報と温度情報が統合されることで、低温馴化が調節されることを報告していたことから(Okahata et al., Science Advances, 2019)、酸素濃度が温度応答性の多様性に関わる可能性が考えられた。そこで、飼育酸素濃度を変化させた際に温度受容ニューロンの温度応答性を測定するための実験系を立ち上げた。具体的には、酸素濃度制御装置を用いて、顕微鏡ステージに取り付けたチャンバー内の酸素濃度を制御しながら、カルシウム濃度変化を測定する光学系装置の開発を行った。さらに、この実験系に適したカルシウムインディケーターを検討するため、複数の種類のカルシウムインディケーターを発現させた線虫を用いて条件検討実験を行った。

は raw body temperature anti 応 に directly affect す る environmental factors で あ る た め, animal の temperature 応 answer に masato わ る メ カ ニ ズ ム の interpret は important な research テ ー マ で あ る. そ こ で, temperature に す seaborne る 応 answer や new し い temperature に breaking れ る molecular メ カ ニ ズ ム の interpret を refers し て, nematode c. エ レ ガ ン ス の phenomenon of cold acclimation is を い analytical line を っ て た. Youdaoplaceholder2 れまで れまで analysis of ら, nematodes around the world C. エ レ ガ ン ス polymorphism strains の determination of cold acclimation を し た と こ ろ, オ ー ス ト ラ リ ア の yield new し は い temperature に breaking れ る の は early い の に し, seaborne ハ ワ イ の yield は 遅 い こ と を report し て お り, こ の cold acclimation many others in sexual を decide す る reason but 伝 child の alternate が be さ れ て い た. Line 2019 に っ た parsing か ら, こ の heritage 伝 child element と は acid two acidification carbon を capacity by the す る ニ ュ ー ロ ン で 発 now し て い た. そ こ で, こ の ニ ュ ー ロ ン に よ っ て suppression さ れ る acid element あ る い は two acidification carbon の intelligence 伝 da に masato わ る posthumous son 伝 の - variant の determination of cold acclimation を し た. ま た, こ れ ま で に, acid と temperature intelligence が integration さ れ る こ と で, cold acclimation が regulating さ れ る こ と を report し て い た こ と か ら (Okahata et al., Science Advances, 2019), acid concentration が temperature 応 a sex の others more sex に masato わ る possibility が exam え ら れ た. を そ こ で, rearing acid concentration variations change さ せ た interstate に temperature by let ニ ュ ー ロ ン の temperature 応 answer sex determination of を す る た め の be 験 を made ち fasten げ た. Specific に は を, concentration of acid hormone suppression device with い て, 顕 micromirror ス テ ー ジ に take り pay け た チ ャ ン バ ー の acid levels within を suppression し な が ら, カ ル シ ウ ム concentration determination - turn を す る optics device の open 発 を line っ た. さ ら に, こ の be 験 department に optimum し た カ ル シ ウ ム イ ン デ ィ ケ ー タ ー を beg す 検 る た め, plural の の カ ル シ ウ ム イ ン デ ィ ケ ー タ ー を 発 now さ せ た nematodes を with い 検 て conditions please be 験 を line っ た.

项目成果

Identification of a responsible polymorphism for cold acclimation

冷驯化相关多态性的鉴定

• 发表时间: 2018
• 作者: Honomi Koyama;Misaki Okahata;Yoshina Sawako;Yohei Minakuchi;Atsushi Toyoda;Shohei Mitani;Akane Ohta;Atsushi Kuhara
• 通讯作者: Atsushi Kuhara

線虫C. elgansの低温馴化を制御する多様性の分子神経遺伝学

控制线虫冷驯化多样性的分子神经遗传学。 elgans

• 发表时间: 2017
• 作者: 岡畑美咲;小林昌人;太田茜;久原篤
• 通讯作者: 久原篤

Genetic and epigenetic analysis of cold acclimation in C. elegans

线虫冷驯化的遗传和表观遗传分析

• 发表时间: 2018
• 作者: Mayu Fujita;Shiori Sakai;Misaki Okahata;Yohei Minakuchi;Atsushi Toyoda;Akane Ohta;Atsushi Kuhara
• 通讯作者: Atsushi Kuhara

Genetic and epigenetic analysis of temperature response in Caenorhabditis elegans

秀丽隐杆线虫温度反应的遗传和表观遗传分析

• 发表时间: 2018
• 作者: Mayu Fujita;Shiori Sakai;Misaki Okahata;Yohei Minakuchi;Atsushi Toyoda;Akane Ohta;Atsushi Kuhara
• 通讯作者: Atsushi Kuhara

Genetic and epigenetic analysis of temperature acclimation of C. elegans

线虫温度适应的遗传和表观遗传分析

• 发表时间: 2018
• 作者: Mayu Fujita;Shiori Sakai;Misaki Okahata;Yohei Minakuchi;Atsushi Toyoda;Akane Ohta;Atsushi Kuhara
• 通讯作者: Atsushi Kuhara