1年の時を刻む概年時計の分子基盤の解明

阐明全年生物钟的分子基础

基本信息

批准号：
20K20459
负责人：
吉村崇
金额：
$ 16.64万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K20459/
关键词：
概年時計メダカ

项目摘要

生物の体内には数ミリ秒から１日、１か月、１年単位まで、様々な周期のリズムを刻む内因性の体内時計が存在する。その中でも約１日周期のリズムを刻む「概日時計」や、約2時間周期のリズムを刻み体節の形成に関与する「分節時計」については、過去数十年の研究によって大幅に理解が進んだ。とりわけ、概日時計の分子機構の解明に対してはノーベル賞も授与されている。一方、繁殖活動や渡り、冬眠などのように、動物の様々な営みには季節のリズムが存在する。鳥類や哺乳類、あるいは昆虫など、いくつかの動物種においては、約1年の内因性のリズムを刻む概年時計が存在することが示されている。人類は有史以来、生物の示す一年周期のリズム現象に魅了されてきたが、概年時計の研究には膨大な時間がかかるため、ほとんど手付かずで極めて挑戦的なテーマである。本研究ではこの謎を解明するために、屋外の自然条件下で飼育したメダカから視床下部・下垂体を2週間に一度、2年間にわたって採材し、得られた2年間の時系列試料についてRNA-Seq解析を行うことで、年周リズムを刻む季節変動遺伝子を同定した。また環境因子が変動しない実験室内の恒常条件下においてもメダカの産卵リズムが概年リズムを示し、内因性の概年時計を持つことを明らかにした。さらに恒常条件下においても視床下部・下垂体の時系列試料を毎月採取してRNA-seq解析を行った結果、自然条件下、恒常条件下の両方で共通して１年のリズムを刻む「概年遺伝子」を同定することに成功している。

在生物体中，存在内源性生物钟，可以记录从几毫秒到一天、一个月或一年的各种节律。其中，过去几十年的研究极大地提高了我们对大约1天节律的“生物钟”和大约2小时节律的“节段时钟”的认识。参与身体节段的形成。特别是，他因阐明生物钟的分子机制而获得诺贝尔奖。另一方面，动物的繁殖、迁徙、冬眠等各种活动都存在季节节律。一些动物物种，包括鸟类、哺乳动物和昆虫，已被证明具有保持大约一年的内源节律的生物钟。自有历史记载以来，人类就一直对生物体表现出的年度节律现象着迷，但对生物钟的研究需要花费大量时间，这使其成为一个极具挑战性且很大程度上尚未探索的课题。在这项研究中，为了阐明这个谜团，我们在两年内每两周对在自然条件下户外饲养的青鳉鱼的下丘脑和垂体进行了采样，并对这两年获得的时间序列样本进行了分析——序列分析，我们确定了表现出年度节律的季节变化基因。此外，即使在环境因素不波动的实验室恒定条件下，青鳉鱼的产卵节律也表现出昼夜节律，这表明它们具有内源性生物钟。此外，即使在恒定条件下，我们也成功地鉴定了2017基因。

项目成果

期刊论文数量（47）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Uppsala University(スウェーデン)

乌普萨拉大学（瑞典）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

季節や月のリズムと動物の環境適応戦略

季节和月亮节律以及动物适应策略

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ikegami Keisuke;Refetoff Samuel;Van Cauter Eve;Yoshimura Takashi;Yoshimura T;Yoshimura T;Yoshimura T;吉村崇;吉村崇;Yoshimura T;Yoshimura T;吉村崇;吉村崇;Yoshimura T;Yoshimura T;Yoshimura T;吉村崇;吉村崇;吉村崇;吉村崇;吉村崇
通讯作者：
吉村崇

季節繁殖の分子機構～鍵分子同定までの道のりとその後の展開

季节性繁殖的分子机制：关键分子识别之路及后续发展

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ikegami Keisuke;Refetoff Samuel;Van Cauter Eve;Yoshimura Takashi;Yoshimura T;Yoshimura T;Yoshimura T;吉村崇;吉村崇
通讯作者：
吉村崇

Novel hypnotics of Japanese traditional herbal medicines to caffeine-induced insomnia in Drosophila by using Newly-developed automated sleep and rhythm analysis system (AutoCircaS)

DOI：
10.1016/j.gene.2022.146852
发表时间：
2022-09-11
期刊：
GENE
影响因子：
3.5
作者：
Inoue, Eiji;Suzuki, Takahiro;Ishida, Norio
通讯作者：
Ishida, Norio

Molecular basis of vertebrate seasonal adaptation

脊椎动物季节适应的分子基础

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Matsudaira;T.;K. Mukai;T. Noguchi;J. Hasegawa;T. Hatta;S. Iemura;T. Natsume;N. Miyamura;H. Nishina;J. Nakayama;K. Semba;T. Tomita;S. Murata;H. Arai;and T. Taguchi;塩谷雅人;Yoshimura T
通讯作者：
Yoshimura T