線虫論文紹介アカウント

線虫（特にCaenorhabditis elegans）を用いたおすすめの論文を少しずつ紹介します。
古典的名作から最新のプレプリントまで。

過去投稿の整理場所：

[線虫論文紹介アカウント @CelegansP]

DNA切断活性を失わせつつ転写活性化ドメインをつけたCas9を使って標的遺伝子を発現させるCRISPRaについて、小型で活性が高い改変タンパク質（miniCAFE）を開発。線虫で特定遺伝子の発現を上げて寿命を延ばし、培養細胞やマウスでも効果を確認。南方医科大Rong研など。2021年。
https://t.co/uWvi7ZgTj7

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こういうルーチンワークの改善を扱った論文は（他の論文に引用されにくいので）目立たないことが多いが、実験者にとっては大幅な時間の節約につながることもあるのでは？
タイトルに「in Caenorhabditis elegans」と入っているが、原理的にはあらゆる生物種で使えるはず。

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ゲノムDNAにアニールするANCHOR、アニールしないBRIDGE、野生型/変異体のどちらかとアニールするFOOTの３領域からなるDNAプライマー（SuperSelectiveプライマー）を設計することで、１塩基変異（多型）をPCR一発で検出する方法の報告。デラウェア大学Tanis研。2020年。
https://t.co/dao4pq8TSL

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Matt Schwartzらによる生殖細胞でのCas9安定発現株は、学会レベルではだいぶ評判が良いようだったが、表に出てきたのはこれが初めて？

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（インジェクションではなく）操作が簡単なエレクトロポレーションでRNAを線虫に導入し、RNAiやCRISPR-Cas9を試みた報告。Cas9安定発現株を使えば、gRNAを導入するだけで遺伝子破壊できる（ただし今のところ低効率）。ベイラー医科大Buck研。2021年4月19日。
#Cエレガンス
https://t.co/NaR2J6IOpk

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左右どちらかに曲がると餌があるようなT字型の「迷路」を作って線虫に経験させると、線虫は餌がなくても前回餌があった方向に曲がるように学習する。機械刺激受容感覚や固有受容感覚が迷路を解くのに必要。ミシガン大Hsu研。2021年4月23日。
#Cエレガンス
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RNA干渉の世代間伝播に関わるRNAヘリカーゼ（ZNFX-1）が生殖細胞で液体様構造体「Z顆粒」を形成し、Z顆粒が別の２つの液体様構造体（P顆粒、Mutator）に挟まれたPZM構造をとることを報告。3つの構造体の位置関係が重要？ ハーバード大医学院Kennedy研。2018年。
#Cエレガンス
https://t.co/6VnbYrnk4X

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線虫は外界の温度を認識・記憶する能力が高く、温度勾配がある環境に置かれると過去に餌を経験した温度に居続けるように移動する。逆に飢餓を経験すると過去に経験した温度の場所から離れていく。CaltechのRussell研。1975年。
https://t.co/AP5jfFFgAq

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C. elegansは雌雄同体（自家受精できる）とオスの2つの性があるが、近縁種はオス/メス交配で増えるものが多い。オス/メス型の近縁種C. remaneiでたった2つの遺伝子をノックダウンし、自家受精できる雌雄同体を作り出して進化の再現に成功。NJ医科歯科大Ellis研。2009年。
https://t.co/2O8KkiH3UJ

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ゲノムDNA断片がクローニングされたフォスミドライブラリーに対してRecombineeringと呼ばれる手法を使い、遺伝子にGFPやペプチドタグを付加したトランスジーンをゲノムワイドに大量合成（14,637種類、全タンパクの73%をカバー）。マックスプランク研究所Hyman研など。2012年。
https://t.co/huiFuS2ttl

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線虫の論文（特にタイトル）で「rhythmic behavior（リズミカル行動）」とか「periodic motor program（周期性運動プログラム）」とか書いてあったら、要するに排泄行動（defecation）である。生命現象として奥深いものの、直接的に表現するのは少し勇気がいるのかと…。

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C.エレガンスの排泄（脱糞）は、非常に正確に45秒周期で起こり、何らかの生物時計に裏打ちされた行動だと考えられている。概日リズムと同様、温度が変化しても周期が保たれる温度補償が見られる。触覚刺激などでリズムがシフトする。ワシントン大Thomas研。1994年。
https://t.co/FE3c0TB8eQ

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あまりロバストな結果には見えないものの、海外の研究室からも似たようなアプローチの研究が出始めている。香港城市大学Khoo研とオレゴン健康科学大学Wagner研。いずれも2021年。
https://t.co/Tru1AXUUIh
https://t.co/pV0yZWEOut

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胃癌に付着するアニサキス線虫の発見をきっかけとして、C.エレガンスが癌患者の尿に対して正の走性を持つことを報告。走性に必要な嗅覚神経も同定。九州大学の広津研など。2014年と2015年。
#Cエレガンス
https://t.co/JN5v20Zb5H
https://t.co/0RUrJmTGni

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エンドサイトーシスが起こる場所にダイナミンがあらかじめリクルートされているのが、超高速エンドサイトーシスが起こる鍵？ ジョンズ・ホプキンス大のWatanabe研など。2021年2月16日プレプリント。
https://t.co/FPJOpHMJ9B

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チャネルロドプシンで神経を興奮させてすぐ冷凍する技術（flash-and-freeze）でシナプスを高い時間分解能で観察し、シナプス小胞を再生産するエンドサイトーシスがわずか50ミリ秒ほどで起こることを線虫とマウスで報告。ユタ大Jorgensen研。2013年。
https://t.co/sEJV4IQpdx
https://t.co/qFH0ezQGnF

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@dpyNonunc 解釈が合っているかわかりませんが、例えば白色光下での青い色素の有無（青以外の波長がなくなるかどうか）や青/黄の色の違いで行動が変わるのを見ていて、青い光が強くあたっているかどうかというよりは青と青以外の波長の比を見ているというふうに考えたくなるのかな、と…

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病原性細菌が出す青い毒素を線虫が忌避する行動は、白色光の存在下では強まる。線虫は眼に相当する器官もオプシンも持たないが、青/アンバーの比率といった「色」が見えていて行動の手がかりにしていると報告。イェール大学Nitabach研など。2021年3月5日。
#Cエレガンス
https://t.co/D6RFikTqgy

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こちらも線虫の神経環で神経線維の束が５つのクラスター（cluster）に分かれていて、これらが機能的に分離していることを報告。シナプス接続の多くは個体間で異なるが、個体間で共通の「コア」となる神経回路が存在。リーズ大学Cohen研など。2021年2月24日。
https://t.co/Jgc4QrYllh

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シナプスが密集する頭部の神経環（nerve ring）において、神経線維の束が４つの層（strata）に分かれ、これらが機能的にも分離。胚発生時に神経突起を先に伸ばす「pioneer」神経が、この階層化された神経線維の発生を導く？ イェール大学Colón-Ramos研など。2021年2月24日。
https://t.co/ZvaIZLhZW1