研究室 -Laboratry-

新美グループ

研究課題名 カブトムシ角の3D形態を自在に改変する技術の創出
研究代表者 新美 輝幸(基礎生物学研究所・教授)
連携研究者 大出 高弘(基礎生物学研究所・助教)
目的・意義 カブトムシ角の3D形態を自在に改変する技術の創出本研究は、カブトムシの角が近縁種間で極めて多様な3D形態をとることに着目し、3D形態の変化を生む遺伝子の特定、発現の量・位置の違いを定量、さらに、効率的に遺伝子導入を行う技術を開発する。これらの情報・技術を応用することで、カブトムシの角に任意の3D形態をデザインし、作り上げることが可能になる。
 我々はこれまでに、本研究推進の鍵となる遺伝子機能解析技術(larval RNAi法やin vivoエレクトロポレーションによる体細胞トランスジェネシス法)を確立すると共に、次世代シーケンサーを用いたRNA-seq法による網羅的な比較トランスクリプトーム解析により、角の3D形成を変化させる可能性がある候補遺伝子を多数発見している。本研究では、周年飼育法を確立した国産カブトムシ及び角形態に特徴のある数種の外国産カブトムシを主な材料として用いる。これら昆虫の利点やこれまでに同定した角形成遺伝子のRNAi変異個体を利用して3D角形成ロジックの解明を目指すだけでなく、既に確立した遺伝子機能解析法を基に新規実験方法の開発を行うことにより新たなアプローチからも挑む。
期待される成果 本研究で得られる情報・技術を組み合わせ、角形成遺伝子を任意の組み合わせで人為的に発現させることで、角の形を自在に変化させることが期待できる。この手法は、原基折り畳みの分子的(ミクロ)な基盤を提供するだけでなく、本新学術領域が求めるマクロなロジック(仮説)の実験による証明にも必須となるはずである。
班員との連携 本研究で得られる基礎的データを近藤班へ提供することにより角原基の折りたたみ構造の数理モデルの構築が推進されることが期待される。また、ショウジョウバエを材料に用いる大澤班とは昆虫の表皮細胞シートを扱う点で共通し、情報を共有することで互いの研究の発展及び種を超えた共通原理を見出す契機となることが期待される。
Webサイト http://www.nibb.ac.jp/niimilab/
カブトムシ角の3D形態を自在に改変する技術の創出

平成27年度〜31年度 文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究(研究領域提案型)生物の3D形態を構築するロジック

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