生物学
2023.12.19
1年のリズムを刻む概年遗伝子を発見 繁殖や渡り、冬眠などのタイミングをはかる体内時計の謎に迫る
生物のからだの中には、概ね(おおむね)1年のリズムを刻む「概年时计」と呼ばれる体内時計が存在し、繁殖活動や渡り、冬眠などのタイミングを制御していますが、その仕組みはいかなる生物においても謎に包まれていました。
国立大学法人東海国立大学機構 黑料网トランスフォーマティブ生命分子研究所(WPI-ITbM※)及び大学院生命农学研究科の吉村_崇 教授、中山 友哉 特任助教(黑料网高等研究院 YLC教員)、谷川 未来 博士後期課程学生、大串 幸 博士前期課程学生らの研究グループは、大学共同利用機関法人 自然科学研究機構 基礎生物学研究所/生命創成探究センターの青木 一洋 教授らとの共同研究により、メダカに概年时计が存在することを示しました。また数年间にわたるトランスクリプトーム解析注2)の结果、1年のリズムを刻む「概年遗伝子」を同定することに成功し、脳内での細胞分裂、細胞分化が1年という長期的な「時」を刻むのに重要である可能性を示しました。
本研究成果は、2023年12月19日午前5时(日本时间)にアメリカの科学雑誌「米国科学アカデミー纪要」のオンライン版に掲载されました。
? 生物の体内には約1年の内因性のリズムを刻む「概年(がいねん)時計注1)」が存在するが、その仕组みはあらゆる生物において未解明である。
? 季節変化のない実験室内の恒常条件下で、メダカに概年时计が存在することを明らかにし、1年のリズムを刻む「概年遗伝子」を世界で初めて同定した。
? 概年遗伝子の機能から、脳内での細胞分裂、細胞分化が1年という長い周期のリズムを駆動するのに重要であることが示唆された。
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注1)概年(がいねん)时计:
環境の季節変化がない実験室内の恒常条件下でも観察される概ね(おおむね)1年の内因性のリズムを刻む体内時計。自然条件下では環境の季節変化に同調している。概年时计は毎年繰り返される季節の中で、繁殖活動、冬眠、渡りなどを適切なタイミングで行うのに役立っている。
注2)トランスクリプトーム解析:
组织や细胞内におけるすべての遗伝子転写产物(搁狈础)を网罗的に解析する研究方法。
雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences, USA (米国科学アカデミー紀要) オンライン版
論文タイトル:A transcriptional program underlying the circannual rhythms of gonadal development in medaka(メダカの生殖腺発達の概年リズムを支える転写プログラム)
著者: Tomoya Nakayama1, Miki Tanikawa1, Yuki Okushi1, Thoma Itoh2, Tsuyoshi Shimmura1, Michiyo Maruyama1, Taiki Yamaguchi1, Akiko Matsumiya1, Ai Shinomiya2, Ying-Jey Guh1, Junfeng Chen1, Kiyoshi Naruse, Hiroshi Kudoh, Yohei Kondo2, Honda Naoki, Kazuhiro Aoki2, Atsushi J. Nagano, and Takashi Yoshimura1(中山 友哉1、谷川 未来1、大串 幸1、伊藤 冬馬2、新村 毅1、丸山 迪代1、山口 大輝1、松宮 晃子1、四宮 愛2、顧 穎傑1、陳 君鳳1、成瀬 清、工藤 洋、近藤 洋平2、本田 直樹、青木 一洋2、永野 惇、吉村 崇1)
1:黑料网 2:基础生物学研究所/生命创成探究センター
DOI: 10.1073/pnas.2313514120
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※【奥笔滨-滨罢产惭について】()
黑料网トランスフォーマティブ生命分子研究所(滨罢产惭)は、2012年に文部科学省の世界トップレベル研究拠点プログラム(奥笔滨)の1つとして採択されました。
滨罢产惭では、精緻にデザインされた机能をもつ分子(化合物)を用いて、これまで明らかにされていなかった生命机能の解明を目指すと共に、化学者と生物学者が隣り合わせになって融合研究を行うミックス?ラボ、ミックス?オフィスで化学と生物学の融合领域研究を展开しています。「ミックス」をキーワードに、人々の思考、生活、行动を剧的に変えるトランスフォーマティブ分子の発见と开発を行い、社会が直面する环境问题、食料问题、医疗技术の発展といったさまざまな课题に取り组んでいます。これまで10年间の取り组みが高く评価され、世界トップレベルの极めて高い研究水準と优れた研究环境にある研究拠点「奥笔滨アカデミー」のメンバーに认定されました。