ヘテロクロニック遺伝子と幼若ホルモンの相互作用による蛹化プログラム制御機構の解明

阐明通过异时基因和保幼激素相互作用控制化蛹程序的机制

基本信息

批准号：
18J14314
负责人：
乾智洋
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J14314/
关键词：
蛹変態カイコマイクロRNA let-7 幼若ホルモン脱皮ホルモン脱皮変態

项目摘要

本課題では、カイコにおいてマイクロRNA let-7 が幼若ホルモンや脱皮ホルモンといった内分泌系とクロストークし、蛹変態を制御するという作業仮説の検証を行なっている。前年度のlet-7変異体カイコを用いた解析の結果から、（１）カイコではlet-7を欠失すると終齢幼虫において蛹変態できずに摂食を続け、最終的に縊死すること、（２）真皮細胞や脂肪体ではlet-7を欠いても脱皮ホルモンや幼若ホルモンの受容及び伝達は正常に起こるため、組織の蛹変態にlet-7は必須ではないこと、（３）let-7は前胸腺における脱皮ホルモン合成などを介して内分泌系の制御に関与し、システミックに蛹変態を制御する可能性があること、の３点が示唆された。前年度の結果を踏まえて、今年度は胚期から全身でlet-7を発現させたトランスジェニックカイコを作出してlet-7の機能解析を行なった。トランスジェニックカイコは３齢幼虫までは正常に発育するものの、一部の個体は88％（44/50個体）が４齢幼虫期に縊死し、１２％（6/50個体）が４齢幼虫から蛹へと早熟変態した。この解析で用いたトランスジェニックカイコが５齢（通常の終齢）に至ることはなく、また、４齢幼虫から早熟変態した個体が成虫に変態することもなかった。トランスジェニックカイコにおける遺伝子発現解析の結果、let-7を全身で強制発現させても真皮細胞や脂肪体では脱皮ホルモンや幼若ホルモンの受容及び伝達は正常に起こることが判明した。これらの結果は、カイコにおいてlet-7は組織の変態に直接関与しないものの、幼若ホルモンや脱皮ホルモンの生合成や分泌といった内分泌系が進める蛹変態プロセスと強くクロストークするという作業仮説を強く支持するものである。

在这项工作中，我们检验了与内分泌系统（如幼虫中的幼年激素和摩尔虫）和控制pupal型变形的内分泌系统的microRNA let-7串扰。 The results of analysis using let-7 mutant silkworms in the previous year suggested that (1) If you lose Let-7 in silkworms, you will continue to feed in the final instar larvae, and will continue to feed, and eventually die, (2) Even if you lack Let-7 in dermal cells and fat body, let-7 is not essential for pupal metamorphosis in tissues, as it occurs normally, even if you lack Let-7, let-7 is not essential for组织中的pupal型变形，（3）Let-7通过促进肌中的激素合成来控制内分泌系统，并可能系统地控制pupal型变质。根据上一年的结果，今年我们生产了转基因蚕，从胚胎阶段表达了Let-7，并分析了Let-7的功能。尽管转基因蚕通常发育到第三龄幼虫，但一些人在第四龄幼虫中遭受了88％（44/50个个体）的窒息，而12％（6/50个个体）从第四龄幼虫早熟地变成了Pupae。在此分析中使用的转基因蚕未达到第五龄（正常的端膜），并且第四龄幼虫的早熟变形并未变成成年人。转基因蚕中的基因表达分析表明，即使Let-7被迫在整个体内表达，摩尔和幼年激素的接收和传播也正常发生在真皮细胞和脂肪体中。这些结果强烈支持以下假设：尽管Let-7不直接参与蚕的组织变形，但它与内分泌系统正在进行的p型变形过程（例如生物合成和幼年和摩尔激素的分泌）强烈交叉。