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研究館より

ラボ日記

2023.01.06

避けて通れない機能阻害実験

2023年が始まりました。2020年の中頃から「アゲハチョウの前肢でミカンの葉の味の感知に関わっていそうな遺伝子探し」をしています。「〜そう」と「〜である」の間には大きな差があります。関わっていそう,というだけでは発見としての価値は今ひとつ(何もわからないよりはずっとマシですが)。確かに関わっている,と言えることがとても大きな意味を持ちます。そのためにおこなうのが「機能阻害」と呼ばれる実験たちです。発想自体は非常にシンプルで,調べたい遺伝子の働きを抑えた際に生き物に何らかの影響が出るか検証する,というものです。私の場合であれば,アゲハチョウがミカンの葉に卵を産まなくなるか否かを検証することになります。

過去に誰かが書いているかもしれませんが,代表的な機能阻害実験としてRNA干渉(RNAi)とゲノム編集の二種類があります。残念なことにRNAiはチョウやガの仲間とは相性が悪いことが知られています(私も試してみましたが,良好な結果は得られませんでした)。ということで,ゲノム編集というもう一つの手法を用いています。
非常に大雑把に説明します。チョウの受精卵に特殊な試薬を打ち込み,それを成虫まで育てます。この成虫たちは,原理的に全身の一部でしか狙った遺伝子に変異が入っていません(=働きを抑えきれていない)。ですので,それらを掛け合わせて次の世代を得て,さらにそれらを掛け合わせることで,狙った遺伝子に100%変異が入っている(=働きを完全に抑えきれている,はずの)個体を多数得ます。アゲハチョウの場合,卵から孵化して育って次の世代を得るまでの期間が約1.5ヶ月なので,実験をスタートしてから結果を得るまで5ヶ月近くかかる計算です。待ち時間が多いのは困りものですが,待ってさえいればどうにかなると考えることもでき,ひとまず進めることにしました。ところが,やってみると,似た者同士の掛け合わせの繰り返しに弱いという「非モデル生物」にありがちな特徴が邪魔をしてきました。仕方がないので掛け合わせを諦め,最初に出てくる成虫の段階で可能な限り全身100%に近い割合で狙った遺伝子に変異が入るよう条件を調整することにしました。今のところ,この方針転換は功を奏しています。2023年が機能阻害実験に明け暮れる年となりますように。

宇賀神 篤 (研究員)

所属: 昆虫食性進化研究室

現在はアゲハチョウの脳の研究を進めています。これまでの研究はリサーチマップを参照。