Evolution of thermoTRP-mediated thermosensation in Anolis lizard

ThermoTRP 介导的 Anolis 蜥蜴热感觉的进化

基本信息

批准号：
19J01186
负责人：
赤司寛志
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、先行研究(RNA-seq)から得られたキューバ産アノールトカゲ3種における遺伝子発現データに加え、プエルトリコ産アノールトカゲ2種のRNA-seq解析を実施し、熱刺激に対する遺伝子発現応答の進化的変化を検証した。26Cと33Cに晒した個体の遺伝子発現を比較したところ、熱刺激に対して応答する共通の遺伝子群を明らかにした。これらの遺伝子は、幅広い動物種で温度応答遺伝子として保存されている可能性も高く、動物の熱応答や熱耐性の進化を明らかにする上で重要であると考えられる。また、RNA-seqデータを用いてphylogenetic ANOVA (the Expression Variance and Evolution Model, EVEmodel)を実施した。EVE modelは、遺伝子発現量に対する系統間の分断化選択を検出するものである。解析の結果、遺伝子発現量が系統特異的に変化している遺伝子を多数検出した。特に、プエルトリコ産アノールトカゲ1種については、温度感受性TRPの一つであるTRPV1の発現量が、他4種に比べ非常に高くなっていた。このプエルトリコ産アノールトカゲは高温刺激に脆弱であり、低温種として報告されている。TRPV1は高温感受性があることから、TRPV1の発現量そのものの変化が温度環境への適応に重要であるケースがあることを示唆している。本研究当初の期待されるインパクトとして、「TRPの活性化温度は、生物の温度応答を理解・予測する上での有用なパラメータとして提示する」ことを想定していた。これまでの研究から、TRPA1の活性化温度が有用なパラメータである可能性を示唆することができ、さらにTRPV1のように温度応答遺伝子の系統特異的な発現量変化も注目に値することを示すことができた。

除了从先前研究（RNA-Seq）获得的三种古巴配合蜥蜴物种的基因表达数据外，对两种波多黎各Anol蜥蜴物种进行了RNA-Seq分析，以验证基因表达对热刺激的基因表达反应的进化变化。比较暴露于26C和33C的个体中的基因表达表明，一组对热刺激的反应的基因。这些基因可能是在广泛的动物种类中作为温度响应基因保守的，被认为在阐明动物热反应和耐热性的演变中很重要。此外，使用RNA-Seq数据进行系统发育方差分析（表达方差和演化模型，Evemodel）。 EVE模型检测到线相对于基因表达水平之间的碎片选择。分析的结果是，许多具有基因表达水平谱系特异性变化的基因。特别是，波多黎各的一种Anol蜥蜴的TRPV1表达水平（一种对温度敏感的TRP之一）的表达水平要高于其他四个物种。该波多黎各人的Anol蜥蜴容易受到高温刺激的影响，并已据报道是一种寒冷的物种。由于TRPV1对高温敏感，这表明TRPV1本身表达水平的变化对于适应温度环境很重要。本研究开始时的预期影响是“ TRP的激活温度作为理解和预测生物体温度反应的有用参数。”先前的研究表明，TRPA1的激活温度可能是一个有用的参数，还表明，温度反应基因（例如TRPV1）表达水平的谱系特异性变化也值得注意。