Molecular physiology underlying temperature acclimation of animal

动物温度适应的分子生理学

基本信息

批准号：
17J00642
负责人：
岡畑美咲
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Konan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

温度は生体反応に直接影響する環境因子であるため、動物の温度応答に関わるメカニズムの解明は重要な研究テーマである。そこで、温度に対する応答や新しい温度に馴れる分子メカニズムの解明を目指して、線虫C. エレガンスの低温馴化現象を用いて解析を行った。これまでの解析から、世界各地の線虫C. エレガンス多型株の低温馴化を測定したところ、オーストラリア産の株は新しい温度に馴れるのは早いのに対し、ハワイ産の株は遅いことを報告しており、この低温馴化多様性を決定する原因遺伝子の候補が同定されていた。2019年度に行った解析から、この遺伝子は酸素と二酸化炭素を受容するニューロンで発現していた。そこで、このニューロンによって制御される酸素あるいは二酸化炭素の情報伝達に関わる遺伝子の変異体の低温馴化を測定した。また、これまでに、酸素情報と温度情報が統合されることで、低温馴化が調節されることを報告していたことから(Okahata et al., Science Advances, 2019)、酸素濃度が温度応答性の多様性に関わる可能性が考えられた。そこで、飼育酸素濃度を変化させた際に温度受容ニューロンの温度応答性を測定するための実験系を立ち上げた。具体的には、酸素濃度制御装置を用いて、顕微鏡ステージに取り付けたチャンバー内の酸素濃度を制御しながら、カルシウム濃度変化を測定する光学系装置の開発を行った。さらに、この実験系に適したカルシウムインディケーターを検討するため、複数の種類のカルシウムインディケーターを発現させた線虫を用いて条件検討実験を行った。

由于温度是直接影响生物反应的环境因素，阐明动物温度反应的机制是一个重要的研究主题。因此，我们利用秀丽隐杆线虫的冷驯化现象进行了分析，旨在阐明其对温度的响应以及适应新温度的分子机制。根据之前的分析，我们测量了来自世界各地的线虫多态性菌株的冷适应能力，并报道了澳大利亚菌株对新温度的适应速度较快，而夏威夷菌株则较慢，这是决定这一点的候选致病基因。冷驯化多样性已被确定。 2019 年进行的分析表明，该基因在接受氧气和二氧化碳的神经元中表达。因此，我们测量了与这些神经元控制的氧气或二氧化碳信号传递有关的突变基因的冷适应能力。此外，我们之前报道过冷驯化是通过整合氧气信息和温度信息来调节的（Okahata et al., Science Advances, 2019），因此氧气浓度是温度响应的，考虑了这与多样性有关的可能性。因此，我们建立了一个实验系统来测量温度感受神经元在饲养氧浓度变化时的温度响应。具体来说，我们开发了一种光学装置，可以测量钙浓度的变化，同时使用氧浓度控制装置控制连接到显微镜载物台的腔室中的氧浓度。此外，为了研究适合该实验系统的钙指示剂，我们使用表达多种钙指示剂的线虫进行了条件评估实验。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Identification of a responsible polymorphism for cold acclimation

冷驯化相关多态性的鉴定

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Honomi Koyama;Misaki Okahata;Yoshina Sawako;Yohei Minakuchi;Atsushi Toyoda;Shohei Mitani;Akane Ohta;Atsushi Kuhara
通讯作者：
Atsushi Kuhara

線虫C. elgansの低温馴化を制御する多様性の分子神経遺伝学

控制线虫冷驯化多样性的分子神经遗传学。 elgans