群体動物の分業制御機構：コケムシにおける鳥頭体形成機構の解明とその進化的考察

本研究では、コケムシ動物の異形個虫の中でも、特に防衛を担う「鳥頭体」に着目してその分子発生機構を解明し、コケムシ動物の個虫分化について新たな進化的洞察を得ることを目的とする。本年度は主な研究対象であるナギサコケムシ Bugulina californica を用いて、常個虫と鳥頭体の比較トランスクリプトーム解析を行うことで、鳥頭体形成に特異的に関わる候補遺伝子を選抜することを目標とした。そこで、それぞれの発生初期ステージを用いて比較トランスクリプトーム解析を行った。その結果、鳥頭体において特異的に、前後軸のパターニングに関わるツールキット遺伝子や内分泌関連遺伝子が発現変動していることが明らかとなった。現在は、in situ hybridization 法を用いた発現局在解析系の確立に向けた予備実験も進行中であり、今後は、詳しい発現局在の解析やRNAi法などによる発現阻害実験を行い、鳥頭体形成に関わる遺伝子がどのように機能しているのかについて明らかにしていく予定である。また、群体の中で鳥頭体が常個虫からどのような影響を受けているのかの検証も行い、成果が得られた。異なる栄養条件下での飼育実験を行った結果、栄養条件によって鳥頭体の形成頻度に影響が出ることが明らかとなった。鳥頭体は常個虫に栄養を依存していることから、常個虫の栄養状態が鳥頭体の形成に影響を与えていることが明らかとなり、鳥頭体形成には常個虫からの影響があることが示唆される結果となった。現在、これらの成果を論文としてまとめている。今後は、鳥頭体の発生機構について常個虫との相互作用も含めながら議論を深めていきたいと考えている。

本研究では、コケムシ動物の異形個虫の中でも、特に防衛を担う「鳥頭体」に着目してその分子発生機構を解明し、コケムシ動物の個虫分化について新たな進化的洞察を得ることを目的とする。本年度は主な研究対象であるナギサコケムシ Bugulina californica を用いて、常個虫と鳥頭体の比較トランスクリプトーム解析を行うことで、鳥頭体形成に特異的に関わる候補遺伝子を選抜することを目標とした。そこで、それぞれの発生初期ステージを用いて比較トランスクリプトーム解析を行った。その結果、鳥頭体において特異的に、前後軸のパターニングに関わるツールキット遺伝子や内分泌関連遺伝子が発現変動していることが明らかとなった。現在は、in situ hybridization 法を用いた発現局在解析系の確立に向けた予備実験も進行中であり、今後は、詳しい発現局在の解析やRNAi法などによる発現阻害実験を行い、鳥頭体形成に関わる遺伝子がどのように機能しているのかについて明らかにしていく予定である。また、群体の中で鳥頭体が常個虫からどのような影響を受けているのかの検証も行い、成果が得られた。異なる栄養条件下での飼育実験を行った結果、栄養条件によって鳥頭体の形成頻度に影響が出ることが明らかとなった。鳥頭体は常個虫に栄養を依存していることから、常個虫の栄養状態が鳥頭体の形成に影響を与えていることが明らかとなり、鳥頭体形成には常個虫からの影響があることが示唆される結果となった。現在、これらの成果を論文としてまとめている。今後は、鳥頭体の発生機構について常個虫との相互作用も含めながら議論を深めていきたいと考えている。