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線虫Caenorhabditis elegansの低温耐性における精子から神経へのフィードバック制御
https://doi.org/10.14990/00002421
https://doi.org/10.14990/000024211cdf8e19-ec4b-4142-8325-dfdac13650a3
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
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本文 (18.1 MB)
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論文内容の要旨及び論文審査の結果の要旨 (215.6 kB)
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| Item type | 学位論文 / Thesis or Dissertation(1) | |||||
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| 公開日 | 2017-06-12 | |||||
| タイトル | ||||||
| タイトル | 線虫Caenorhabditis elegansの低温耐性における精子から神経へのフィードバック制御 | |||||
| タイトル | ||||||
| タイトル | Sperm controls thermo-sensory neuron in cold tolerance of Caenorhabditis elegans. | |||||
| 言語 | ||||||
| 言語 | jpn | |||||
| キーワード | ||||||
| 主題 | 線虫C.elegans | |||||
| キーワード | ||||||
| 主題 | 低温耐性 | |||||
| キーワード | ||||||
| 主題 | 精子 | |||||
| キーワード | ||||||
| 主題 | フィードバックシステム | |||||
| 資源タイプ | ||||||
| 資源タイプ | doctoral thesis | |||||
| ID登録 | ||||||
| ID登録 | 10.14990/00002421 | |||||
| ID登録タイプ | JaLC | |||||
| アクセス権 | ||||||
| アクセス権 | open access | |||||
| 著者 |
園田, 悟
× 園田, 悟 |
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| 抄録 | ||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||
| 内容記述 | 全ての生物にとって、環境温度は生存と繁殖に非常に重要な環境情報である。そのため、全ての生物には環境温度に適応するための生体メカニズムが存在する。動物の温度耐性メカニズムには多くの組織が関与するが、それらの組織間の相互作用による統合的な制御メカニズムは詳細がまだ明らかとなっていない。そこで、シンプルなモデル動物である線虫Caenorhabditis elegansの低温耐性現象をモデルとして、動物の温度耐性メカニズムの解明を目指した。線虫の低温耐性とは、20℃で飼育した個体は2℃に置かれると死滅するのに対し、15℃で飼育した個体は2℃に置かれても生存することができる現象である。これまでの研究から、頭部の温度受容ニューロンASJが温度を受容することでインスリンを分泌し、インスリンを受容した腸や神経系が遺伝子の発現を変化させることで低温耐性を制御することが明らかとなっている。本研究では、新たに低温耐性に関与することが明らかとなった精子から温度受容ニューロンASJへのフィードバックが存在し、その神経活動に影響を与えることを示した。まず、腸のインスリン経路の下流で機能する遺伝子の解析から、精子が低温耐性に影響を与えることが示唆された。さらに、精子の遺伝子と他の組織の遺伝子との関係を遺伝学的解析で調べたところ、精子の遺伝子変異が温度受容ニューロンASJの遺伝子変異より遺伝学的に優位であるという予想外の結果が得られた。また、カルシウムイメージング解析で温度受容ニューロンASJの神経活動を光学的に計測した結果、精子特異的プロテインホスファターゼPP1/GSP-4の変異体で、温度に対する応答性が低下していた。さらに、gsp-4変異体の精子特異的にgsp-4遺伝子を発現させた遺伝子導入系統において、ASJの温度応答性が回復したことから、精子が温度受容ニューロンASJに影響を与えることが示唆された。低温耐性において、精子、神経、そして腸という組織間の情報伝達を行う分子を同定するために、DNAマイクロアレイ解析で同定された飼育温度で発現変動する核内受容体 (Nuclear Hormone Receptor、NHR) の変異体の低温耐性を解析したところ、nhr-88とnhr-114変異体で強い異常が見られた。遺伝学的解析から、既知のインスリン経路とは独立に、神経からNHRを介して腸に温度情報を送っていることが示唆された。以上の結果から、動物の温度耐性において、精子が関与すること、そして、精子が頭部温度受容ニューロンをフィードバック制御することが示唆された。 | |||||
| 学位名 | ||||||
| 学位名 | 博士(理学) | |||||
| 学位授与機関 | ||||||
| 学位授与機関名 | 甲南大学 | |||||
| 学位授与年度 | ||||||
| 内容記述 | 平成28年(2016年度) | |||||
| 学位授与年月日 | ||||||
| 学位授与年月日 | 2017-03-31 | |||||
| 学位授与番号 | ||||||
| 学位授与番号 | 甲第100号 | |||||
| 著者版フラグ | ||||||
| 出版タイプ | VoR | |||||
