海水と淡水域におけるニホンウナギの多組織差次的発現遺伝子解析

Thu, 15 Aug 2019 00:00:00 +0000

要旨

本研究は、海水（SEA）と淡水（TAP）の環境下で飼育したニホンウナギの三つの重要組織（脳、生殖腺、胸鰭）について差次的発現遺伝子（DEG）解析を行い、塩分適応過程におけるトランスクリプトーム応答機構の解明を目的とする。

主な知見：

包括的分析（組織効果の制御）により422個のDEG（発現上昇303、発現低下119）を同定した
脳は塩分変化に最も敏感で、計500個のDEGが検出された
三組織すべてで共通して有意な応答を示した中核的遺伝子は8個であり、いずれも海水環境下で発現上昇していた

主な結論：

ニホンウナギは塩分変化に対して組織特異的なトランスクリプトーム応答を示し、脳の応答が最も強く、胸鰭が最も保守的であった。
海水環境はより多くの遺伝子を活性化し（包括的分析：72％が発現上昇）、海水の塩分環境が特定の遺伝子発現プログラムを促進することを示唆する。
組織ごとの応答パターンの差異は、組織特異的な機能が環境塩分に対してそれぞれ異なる適応戦略をとることを反映している。

一、材料と方法

1.1 試料情報

実験には、2017年5月31日に泉州地域で購入した非野生の養殖ウナギを用いた。購入時に、体重300g〜1000gで、体形がふっくらとし、胸鰭が丸みを帯びて色が濃く、背部が黒色で腹部が銀白色の個体を選別した。これらは降海前の雌の銀ウナギの典型的な特徴であり、形態学的な雌雄判別の正確度は約90％である¹。

5尾の非野生ウナギからランダムに3尾を選び塩分馴致を行い、淡水飼育のウナギと対照群を形成した。毎日定時に6.6‰の海水塩を添加し、5日目には実験群のウナギの環境塩分濃度が約30‰（海水の塩分は約35‰）に達し、ニホンウナギの降海回遊時の塩分変化過程を模擬した。

サンプリングに際しては、全5尾のニホンウナギを氷水処理により麻痺させた後、形態指標の測定および解剖を行った。各ニホンウナギから脳、生殖腺および胸鰭をRNAシーケンシング用試料として採取し、RNAの加水分解を防ぐため、採取後直ちに液体窒素中で凍結保存した。

試料	体長（mm）	体重（g）	水平眼径（mm）	垂直眼径（mm）	眼間隔（mm）	吻長（mm）	胸鰭長（mm）	胸鰭幅（mm）	肛門-腹鰭起始端間（mm）
SEA_1	695	553	12	11	15	12	35	16	5
SEA_2	650	570	10	9	13	13	30	20	4
SEA_3	680	600	11	11	13	13	30	16	4
TAP_1	675	610	/	/	/	/	30	20	8
TAP_2	715	650	9	10	15	16	27	18	5

注：

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一、材料と方法

1.1 試料情報