Fire antの遺伝学

アメリカ南部に生息する Fire antの遺伝学についての論文を読む。この蟻によく噛まれて、蚊にさされたときよりも始末が悪かったものだった。もともと南米産の蟻だったが、何らかの形で、人為的に米国に入ってしまい、繁殖した。この蟻は２種のコロニーを形成する。１つは、女王蟻が１匹しかいないコロニーで、もう一つは複数の女王蟻がいるコロニー。女王蟻が１匹しかいないコロニーにいる働き蟻は、コロニー内の１匹の女王蟻しか認めない。複数の女王蟻のいるコロニーの働き蟻は、複数の女王蟻を受け入れる。それぞれのコロニーにいる働き蟻の遺伝子座は違う。今回の論文は、２つのコロニーの働き蟻の遺伝子発現の違いをDNAマイクロアレイ法で調べたもの。おもに、匂い結合蛋白質の発現に相違が見られ、匂いで女王蟻を識別している可能性があげられる。

Explaining how interactions between genes and the environment influence social behavior is a fundamental research goal, yet there is limited relevant information for species exhibiting natural variation in social organization. The fire ant Solenopsis invicta is characterized by a remarkable form of social polymorphism, with the presence of one or several queens per colony and the expression of other phenotypic and behavioral differences being completely associated with alleic variation at a single Mendelian factor marked by the gene Gp-9. Microarray analysis of adult workers revealed that differences in the Gp-9 genotype are associated with the differential expression of an unexpectedly small numbers of genes, many of which have predicted functions, implying a role in chemical communication relevant to the regulation of colony queen number.

線虫の嗅覚におけるgrk2の機能(9/21/2007)

車の保険の請求書がくる。半年で２１１ドルと来た時と比べ、１００ドルほど安くなっている。論文を書きはじめる段階、頭の中を英語で飽和状態にしておく。Neuronで発表された論文、"G-protein-coupled receptor kinase function is essential for chemosensation in C. elegans"、これはgrk2が匂いに対する誘引行動に関わっていることを示したもの。嗅覚受容に直接関わってはいない。誘引行動の神経の機能発現に関わっている。

G protein-coupled receptors (GPCRs) mediate diverse signaling processes, including olfaction. G protein-coupled receptor kinases (GRKs) are important regulators of G protein signal transduction that specifically phosphorylate activated GPCRs to terminate signaling. Despite previously described roles for GRKs in GPCR signal down regulation, animals lacking C. elegans G protein -oupled receptor kinase-2 (Ce-grk-2) function are not hypersensitive to odorants. Instead, decreased Ce-grk-2 function in adult sensory neurons profoundly disrupts chemosensation, based on both behavioral analysis and Ca2+ imaging. Althogh mammalian arrestin proteins cooperate with GRKs in receptor desensitization, loss of C. elegans arrestin-1 (arr-1) does not disrupt chemosensation. Either overexpression of the C. elegans Ga subunit odr-3 or loss of eat-16, which encodes a regulator desensitization, restores chemosensation in Ce-grk2 mutants. These results demonstrate that loss of GRK function can lead to reduced GPCR signal transduction and suggest an important role for RGS proteins in the regulation of chemosensensation.

ミクロRNAと生物時計の関連（7/23/2007）

今日のセミナーはニューロン誌に掲載された「ミクロRNAで制御される生物時計」の文献紹介であった。まずは論文が長すぎる。１７ページに及ぶ。RNAはtRNA、mRNA、rRNAと分けられるが最近ミクロRNAというものが見出され、RNAを分解する機能を持ったり、遺伝子発現を調節することが見出され、新規のRNAと認知されている。

このミクロRNAが時計遺伝子発現を微妙に調整しているというストーリー。

今日のセミナー(7/2/2007)

今日の文献紹介は"Cycling of CRYPTOCHROME proteins is not necessary for circadian-clock function in mammalian fibroblasts"でテネシー大学の研究グループが発表したもの。クリプトクローム蛋白質を大腸菌で発現させて精製したものを、クリプトクローム遺伝子をノックアウトさせたマウスの繊維芽細胞導入させると、時計遺伝子ピリオド発現のリズムが回復されたことを示したもの。しかしこの論文は導入したクリプトクローム蛋白質の繊維芽細胞における発現の変動を見ておらず、著者らは導入したクリプトクローム蛋白質レベルは一定である、ことを前提に議論をしている。そういうことでクリプトクローム発現の周期性が必ずしも時計遺伝子の発現周期性に必要ではない、という結論できるかは疑問である。

クリプトクロームを大腸菌で発現させたとき、補酵素までがしっかりクリプトクロームに結合するのは印象的であった。