４色型色覚特異的マイクロRNAから探る色覚の制御と進化

从四色视觉特异性 microRNA 探索色觉的控制和进化

• 批准号: 21K19280
• 负责人: 日下部 岳広
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Konan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19280/
• 关键词: ４色型色覚; マイクロRNA; 錐体視細胞; メダカ; 色覚進化

４色型の色覚をもつ鳥類や魚類の網膜の錐体視細胞で特異的に発現するマイクロRNA（miR-726）について、前年度に引き続き、脊椎動物ゲノムの網羅的な調査を行うとともに、miR-726ノックアウトメダカを作製し、ノックアウトメダカ系統と野生型系統の比較解析を行った。以下に、それぞれの解析について具体的に述べる。脊椎動物ゲノムの網羅的な調査：脊椎動物全体に関してゲノム中のmiR-726の有無、構造、オプシン遺伝子など色覚に関わる遺伝子の構成等について網羅的な解析を行った。特に、生態、生理、形態の多様性が顕著な硬骨魚類に関しては、新たに公開されたゲノムも含め、広範かつ詳細な調査を行い、miR-726の喪失やシード配列の変異が、いくつかの系統で独立に生じていること、それらが生態的な特徴と関連付けられる可能性があることを見出した。miR-726欠損個体の作製と解析： CRISPR/Cas9ゲノム編集法によりmiR-726欠損メダカ系統の作製を行い、前年度には得られていなかったmiR-726配列を完全に欠損したメダカ系統を得ることができた。野生型メダカとmiR-726欠損メダカ系統の網膜における遺伝子発現（トランスクリプトーム）と組織学的形態の比較解析を行った。miR-726欠損網膜ににおいて、明順応・暗順応に異常が生じている可能性を示唆する結果が得られた。マイクロRNAは、直接的には転写ではなく転写後調節に作用すると考えられるため、野生型およびロドプシン遺伝子欠損メダカ網膜を用いて予備的なプロテオーム解析を行なった。また、行動解析を行うための実験装置を作製し、野生型メダカおよびオプシン遺伝子欠損メダカを用いて視覚機能に関する予備実験に成功した。

继去年之后，我们将对脊椎动物基因组中的 microRNA (miR-726) 进行全面调查，该 microRNA 在具有四色视觉的青鳉 -726 基因敲除的视网膜视锥细胞中特异性表达。生成了敲除青鳉品系和野生型品系的比较分析。下面将详细描述每项分析。脊椎动物基因组综合调查：我们对所有脊椎动物基因组中miR-726的存在与否、其结构以及视蛋白基因等与色觉相关的基因的组成进行了综合分析。特别是，我们对硬骨鱼类进行了广泛而详细的研究，这些鱼类具有显着的生态、生理和形态多样性，包括新发表的基因组，我们发现它们在谱系中独立出现，并且可能与生态特征相关。 miR-726缺陷个体的创建和分析：利用CRISPR/Cas9基因组编辑方法创建miR-726缺陷青鳉品系，获得完全缺乏miR-726序列的青鳉品系，这是前一年没有获得的。我能够做到这一点。我们对野生型青鳉和 miR-726 缺陷型青鳉品系的视网膜中的基因表达（转录组）和组织学形态进行了比较分析。我们的结果表明，miR-726 缺陷的视网膜中明视和暗视适应可能存在异常。由于 microRNA 被认为不直接作用于转录，而是作用于转录后调节，因此我们使用野生型和视紫红质基因缺陷的青鳉视网膜进行了初步的蛋白质组分析。我们还创建了用于行为分析的实验装置，并使用野生型青鳉和视蛋白基因缺陷的青鳉成功地进行了视觉功能的初步实验。

项目成果

ロドプシン欠損メダカの網膜構造、行動およびプロテオーム解析

视紫质缺陷青鳉鱼的视网膜结构、行为和蛋白质组分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 小林恵理佳; 日下尚美; 射場大貴; 大道裕; 岩崎了教; 池川雅哉; 日下部岳広
• 通讯作者: 日下部岳広

メダカ長波長感受性錐体特異的エンハンサーLWS-CNR-Aの機能解析

青鳉长波敏感视锥特异性增强剂LWS-CNR-A的功能分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 福沢悠介; 日下尚美; 小林恵理佳; 大西雅也; 川上泰治; 横森類; 鈴木穣; 中井謙太; 行者蕗; 大道裕; 日下部岳広
• 通讯作者: 日下部岳広

錐体視細胞特異的miRNA欠損メダカ網膜のトランスクリプトームおよび組織学的解析

青鳉视网膜视锥细胞特异性 miRNA 缺陷的转录组学和组织学分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 小林恵理佳; 福沢悠介; 川上泰治; 行者蕗; 大道裕; 横森類; 鈴木穣; 中井謙太; 日下部岳広
• 通讯作者: 日下部岳広

多様な動物を通してみた生きるしくみと進化 ～ホヤとメダカで探る脳と眼の進化～

通过各种动物观察生命机制和进化 - 用海鞘和青鳉鱼探索大脑和眼睛的进化 -

• 发表时间: 2022
• 作者: 日下部岳広

Retinal Cone Mosaic in sws1-Mutant Medaka (Oryzias latipes), A Teleost

<i>sws1</i>-突变体青鳉 (<i>Oryzias latipes</i>) 中的视网膜锥体马赛克，一种硬骨鱼

• DOI: 10.1167/iovs.63.11.21
• 发表时间: 2022
• 作者: Matsuo Megumi;Matsuyama Makoto;Kobayashi Tomoe;K;a Shinji;Ansai Satoshi;Kawakami Taichi;Hosokawa Erika;Daido Yutaka;Kusakabe Takehiro G.;Naruse Kiyoshi;Fukamachi Shoji
• 通讯作者: Fukamachi Shoji