小型コオロギ2種の概日振動系と光周性の分子機構

两种小蟋蟀的昼夜节律振荡系统和光周期分子机制

基本信息

批准号：
07F07428
负责人：
竹田真木生
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07F07428/
关键词：
Dianemobius nigrofasciatus Allonemobius allardi serotonin serotonin receptor opsin timeless circadian clock photoperiodism LW opsin Blue opsin Dianemobius fsciatus 概日振動光周性 Clock CYCLE CLOCK Circadian clock

项目摘要

マダラスとその近縁種を用いて、概日振動にかかわる遺伝子が光周性にどのようにかかわるかについて調べた。先ず光の入力系でlong wave opsinとblue opsin遺伝子の配列を獲得した。これを基に、転写産物の動態、遺伝子産物の動態、脳内の局在を調べた結果、blue opsinでは、転写にも蛋白質レベルでも概日振動が確認され(転写のアクロフェーズは昼間、蛋白質は夜明け前にピーク)、LW opsinのほうでも、概日振動にかかわる転写制御因子CLKやCYCとの共存が確認され、両者は概日振動と深くかかわっていることが明らかになった。次に、サクサンで2つのセロトニン受容体の遺伝子配列を得たが、これに基づき、抗体を作成した。これらの抗体は2つの受容体が独特な位置で発現することを示し、CLKとの共存も示したが、視葉などで、幼虫の脳と、成虫の脳では発現場所を異にするところがあった。これは、幼虫特異的な機能と成虫特異的な機能に応じて、個体発生の段階で、神経内分泌制御構造が再構成されることを示す。マダラスズには3つの光周性があって、それぞれ異なった発育段階で発生的な決定がなされる。次にtimeless遺伝子の配列を獲得し、RNAiを行った。結果は、処理を行ったコオロギの概日走行リズムの周期は長くなるか、無周期になることを示したので、この遺伝子が概日リズムの制御に重要であることは明らかになった。しかし、焦点である光周性についてははっきりした効果が見られなかった。今後の研究でこの点を確認する予定である。

利用马达拉斯及其相关物种，我们研究了参与昼夜节律振荡的基因如何参与光周期现象。首先，我们获得了光输入系统中的长波视蛋白和蓝色视蛋白基因序列。基于此，我们研究了转录本的动态、基因产物的动态及其在大脑中的定位。结果，我们证实蓝色视蛋白在转录和蛋白质水平上都表现出昼夜节律振荡（转录的顶峰期发生在白天，蛋白质（黎明前达到峰值），以及LW视蛋白与参与昼夜节律振荡的转录调节因子CLK和CYC共存，并且很明显两者都深深参与昼夜节律振荡。接下来，他们使用 Sakusan 获得了两种血清素受体的基因序列，并在此基础上创建了抗体。这些抗体表明，这两种受体在独特的位置表达，并且也表现出与CLK共存，但在幼虫和成体大脑中的表达位置不同，例如在视叶Ta中。这表明神经内分泌控制结构在个体发育过程中根据幼虫和成虫的特异性功能进行重组。斑点鸟类的光周期现象分为三种类型，每种类型都有在不同发育阶段做出的发育决定。接下来，我们获得了永恒基因的序列并进行了RNAi。结果表明，经过处理的蟋蟀的昼夜节律变得更长或非周期性，这表明该基因在控制昼夜节律方面发挥着重要作用。然而，对于焦点所在的光周期现象却没有看到明显的影响。我们计划在未来的研究中证实这一点。