オウトウショウジョウバエの休眠誘導機構に時計遺伝子は介在するか？

时钟基因是否介导果蝇滞育诱导机制？

基本信息

批准号：
22KJ2552
负责人：
藤近敬子
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

休眠は昆虫の季節性環境への適応機構であり、休眠誘導機構は日長の変化という環境シグナルの感知により開始する。昆虫には他の生物と同様に概日リズムがあり、リズムの形成は光が影響するため、リズムを形成する時計遺伝子との関連性が示唆されている。しかし、時計遺伝子の休眠誘導機構への介在の詳細を実験的に明らかにした例はない。本研究では、時計遺伝子の研究が最も進んでおり、野外での休眠が報告されているオウトウショウジョウバエとノハラカオジロショウジョウバエの休眠系統と非休眠系統で、まず6つ時計遺伝子の振動パターンの比較を行った。結果、CG3234の振動パターンが休眠系統と非休眠系統でパターンが2種で同じように異なったため、この遺伝子に着目した。今後は、この遺伝子をノックアウトした個体の休眠形質の観察を行い、休眠誘導機構への時計遺伝子の介在を分子レベルで明らかにすることを目指している。また、CG3234は先行研究で季節の感知に関与しているタンパク質EYAの安定化にアイソフォームが寄与していることが明らかになっている。そこで、本研究でもノハラカオジロショウジョウバエでアイソフォームを調査した。結果、休眠系統と非休眠系統で3'UTRの長さが異なるアイソフォームが存在することが明らかになった。また、見つかった3つのアイソフォームについて発現定量を行い、休眠系統では先行研究と同じようにアイソフォームの発現が変化することが明らかになった。

休眠是昆虫对季节性环境的一种适应机制，滞育诱导机制是通过感知白昼长度变化等环境信号启动的。昆虫和其他生物一样，也有昼夜节律，而这些节律的形成受到光的影响，因此有人认为，这与形成节律的时钟基因有关。然而，时钟基因干预休眠诱导机制的细节尚未通过实验阐明。在本研究中，我们首先比较了滞育和非滞育品系黑腹果蝇和果蝇中六个时钟基因的振荡模式，这些品系对时钟基因的研究最为先进，并且据报道在该领域处于休眠状态。。结果，CG3234的振荡模式在休眠和非休眠菌株中是相同的，因此我们关注该基因。未来我们将观察该基因被敲除个体的休眠性状，旨在从分子水平阐明时钟基因在休眠诱导机制中的参与。此外，之前的研究表明，CG3234 亚型有助于稳定参与季节感知的蛋白质 EYA。因此，在这项研究中，我们研究了果蝇的亚型。结果表明，休眠菌株和非休眠菌株之间存在3'UTR长度不同的亚型。我们还对发现的三种同工型的表达进行了定量，发现同工型的表达在休眠系中发生了变化，与之前的研究一样。