食餌制限と生活史のトレードオフ：ニホンウズラのmTOR経路制御と生殖投資に関する洞察
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研究論文| 2024年04月02日
食餌制限と生活史のトレードオフ：ニホンウズラのmTOR経路制御と生殖投資に関する洞察
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ガブリエラ・グヤーシュ、レナータ・ノップ、チャバ・シャボー、レヴェンテ・チェグレディ、アダム・Z・レンドヴァイ
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著者および論文情報
J Exp Biol jeb.247064.
https://doi.org/10.1242/jeb.247064
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資源は成長、繁殖、生存に必要であり、生物は限られた資源を競合するプロセスの間でトレードオフしなければならない。生物における栄養の利用可能性は、生理学的変化の引き金となったり、遺伝子発現を変化させたりする栄養感知経路によって感知・監視されている。これまでの研究では、このようなシグナル伝達経路のひとつであるラパマイシン標的機構（mTOR）が、個体がエネルギー収支の制約に遭遇した際の適応的可塑性を支えていると提唱されてきた。進化生物学におけるこのプロセスの基本的重要性にもかかわらず、この経路を支配する遺伝子の発現を通して、栄養制限がどのように制御され、その結果、体力にどのような影響を及ぼすかは、特に鳥類においては、まだ十分に研究されていない。我々は、資源枯渇をシミュレートするために食餌制限を用い、ニホンウズラ（Coturnix japonica）の体重、繁殖および遺伝子発現に対するその影響を調べた。ウズラは2週間、20%、30%、40%の制限レベル、または自由摂取で飼育された。すべての制限群で体重が減少したが、卵数と卵量の減少はより厳しい制限でのみ観察された。さらに、食餌制限によりmTORとインスリン様成長因子1（IGF1）の発現が低下した一方、リボソームタンパク質S6キナーゼ1（RPS6K1）とオートファジー関連遺伝子（ATG9AとATG5）は発現が上昇した。mTORが制限に反応するパターンは、体重で見られたものと同様であった。治療法にかかわらず、比例的に高い生殖投資は、mTOR発現の個人差と関連していた。これらの知見は、食事摂取とmTORおよびこの経路の関連遺伝子の発現との関連を明らかにするものである。
キーワード：食事制限、遺伝子発現、MTOR経路、繁殖、資源配分、Coturnix japonica
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© 2024. 発行：株式会社生物学者社
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