Role of the evolution of taste receptors in adaptation to the environment by fish

味觉受体的进化在鱼类适应环境中的作用

基本信息

批准号：
22K06339
负责人：
松村秀一
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06339/
关键词：
味覚アユ食性進化魚類

项目摘要

アユは付着藻類食という独自の食性を示すため、近縁種と比べて味覚受容体遺伝子が大きく変化し、受容するアミノ酸が異なる可能性がある。アユは海と河川を行き来する両側回遊型であり、一生のうちに食性が変化する。そこで本研究は、アユの甘味うま味受容体を構成するTas1r1、Tas1r2、Tas1r3遺伝子の配列を決定し、それに基づいて遺伝子の機能解析、行動実験、そして成長段階における遺伝子発現量の変化とその調節機構を明らかにすることを通じて、アユの食性の遺伝学的な基盤を明らかにすることを目的とする。初年度は、漁協などを通じて研究に必要な稚魚と成魚の生体試料を入手した。mRNA分析をするために試料の一部はRNAlaterに入れて保存する一方、保存した試料の一部はcDNAへと逆転写した。mRNAの研究と並行してゲノムDNAの解析も進め、ゲノム上においてTas1r1～3遺伝子に相当すると考えられる部分の配列を決定することができた。決定した配列を公表されているドラフトゲノム配列等と合わせて詳細に決定した結果、エキソンとイントロンの位置に疑義が生じた。さらに、選択的スプライシングにより多様なmRNAが作られる結果、多様な味覚受容体タンパク質が構成されて、それが成長段階による味覚の変化に寄与している可能性も示唆された。そこで、リアルタイムPCRに進む前に、各成長段階において発現している全RNAをRNAseqにより配列決定する方針を決め、分析用試料の準備を進めた。

由于香鱼表现出独特的附生藻类饮食，因此与相关物种相比，它们的味觉受体基因可能发生了显着变化，并且它们接受的氨基酸可能有所不同。香鱼是洄游物种，在海洋和河流之间来回移动，它们的饮食习惯在一生中会发生变化。因此，本研究确定了构成香鱼甜味和鲜味受体的Tas1r1、Tas1r2和Tas1r3基因的序列，并在此基础上进行了基因的功能分析、行为实验和基因变化。本研究的目的是阐明香鱼食性的遗传基础。第一年，通过渔业合作社和其他组织获得了研究所需的幼鱼和成鱼的生物样本。一部分样品储存在RNAlater中用于mRNA分析，同时一部分储存的样品被反转录成cDNA。在 mRNA 研究的同时，我们还进行了基因组 DNA 分析，并能够确定被认为与 Tas1r1-3 基因相对应的基因组部分的序列。结合已发表的基因组序列草图对所确定的序列进行详细测定的结果是，对外显子和内含子的位置产生了疑问。此外，有人提出，选择性剪接会产生多种mRNA，从而产生各种味觉受体蛋白的组成，这可能会导致味觉的变化，具体取决于发育阶段。因此，在进行实时PCR之前，我们决定通过RNAseq对每个生长阶段表达的所有RNA进行测序，并开始准备用于分析的样品。