シロアリの性決定因子を用いた長命化にかかわる遺伝子ネットワークの解明

利用白蚁性别决定因素阐明与长寿相关的遗传网络

基本信息

批准号：
21K19293
负责人：
前川清人
金额：
$ 4.16万
依托单位：
University of Toyama
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19293/
关键词：
社会性昆虫シロアリ生殖カースト性決定遺伝子 doublesex

项目摘要

まず本年度は，ヤマトシロアリのdoublesex（RsDsx）を含む性決定遺伝子群の初期胚における発現を調べるため，初期胚を用いたIso-seqを行った。その結果，一般的にdsxのスプライシングを制御するtransformer（RsTra）のアイソフォームの候補を得た。また，他の性決定遺伝子のアイソフォームもリストアップした。次に，初期胚における性決定遺伝子群の雌雄の発現差を調べるため，単為生殖に由来する初期胚（雌のみを含む）と有性生殖に由来する初期胚（雌雄を含む）を回収してRNA-seqを行った。本種のゲノム配列だけでなく，上記のIso-seqデータも参照配列として解析し，初期胚の雌雄間で発現差のみられる候補遺伝子を得た。今後，各遺伝子の個別の発現と機能解析を行い，RsDsxやRsTraとの関係を調べる。続いて，昨年度に実施したRsDsxの標的となる候補遺伝子の探索を，ゲノム解読済みの他種のシロアリでも実施した。ヤマトシロアリと同一の方法で探索した結果，ヤマトシロアリの同属別種で同じ繁殖システムをもつことが知られるR. lucifugusでは，多くの共通する候補遺伝子が見つかった。特に，寿命や繁殖の調節に関係する2つの遺伝子に注目し，RsDsxのRNAiを行った個体で発現解析を行ったところ，どちらも発現量が有意に変動することが示された。今後，各遺伝子のRsDsxとの関係を詳細に解析する必要がある。さらに，RsDsxの特異的抗体を作製することができたため，ChIP-Seqによるターゲット遺伝子の網羅的解析も試みる。関連する結果の一部は，国際学会（第19回IUSSI (国際社会性昆虫学会)）と国内学会（第24回日本進化学会，第93回日本動物学会），および複数の学術誌で発表した。

首先，今年使用早期胚胎进行ISO-SEQ，以研究早期胚胎中Yamato termite的含有doublesex（RSDSX）的性别确定基因组的表达。结果，我们获得了通常控制DSX剪接的变压器（RSTRA）的候选同工型。我们还列出了其他性别确定基因的同工型。接下来，为了研究早期胚胎中性别确定基因组的差异表达，收集了源自骨生成的早期胚胎（包括雌性），并收集了从有性繁殖（包括雌性）得出的早期胚胎并进行了RNA-SEQ。除了该物种的基因组序列外，将上述ISO-SEQ数据分析为参考序列，并获得了早期胚胎的雄性和女性之间差异表达的候选基因。将来，将对每个基因进行个体表达和功能分析，并将研究其与RSDSX和RSTRA之间的关系。接下来，去年，在基因组描述的其他白蚁上进行了针对RSDS的候选基因的搜索。在使用与亚马托白蚁相同的方法进行搜索之后，在卢西夫河河河红叶菌中发现了许多常见的候选基因，该基因已知在Yamato白蚁的同一物种中具有相同的繁殖系统。特别是，我们专注于参与调节寿命和繁殖的两个基因，当对执行RSDSX RNAi的个体进行表达分析时，这表明两者的表达水平都显着改变。将来，有必要详细分析每个基因与RSDSX的关系。此外，由于产生了RSDSX的特异性抗体，因此我们还尝试使用CHIP-SEQ全面分析靶基因。一些相关的结果在国际科学学会（第19届IUSSI（国际社会昆虫学学会）），日本科学学会（日本第24届年度学会，第93届年度日本学会）和几个学术期刊上提出。