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構想概要

 マーモセットやマカクザル等の霊長類を対象に、ゲノム科学的手法と行動・生理・解剖学的解析を融合した、認知機能の神経基盤解明を推進する共同利用施設としての「認知ゲノミクス基盤研究センター」の設置を提案する。

 本研究センターにおいては、認知機能とその異常・個人差について、その基盤となる脳の構造と機能発現メカニズムを分子・遺伝子レベルから解き明かすため、霊長類を対象とした脳画像ゲノミクスと遺伝子操作霊長類を用いた実証的研究を展開する。

 霊長類を対象とした脳画像ゲノミクス研究では、ヒトで解析が進みつつある一塩基多型(SNPs)やコピー数多型(CNV)についての情報を参照しながら、マカクザルの多数の集団コロニーに属する個体のゲノム解析をMRIによる脳の形態画像解析と組み合わせて、特定の個性を有する個体・家系を抽出する。そしてその個性の生じる神経基盤を認知行動テストや神経生理学的・神経解剖学実験によって明らかにする。また、その子孫に対して発達初期から介入を加えることによって、発達に伴う個性や異常の形成にについて検証する。

 遺伝子操作霊長類研究では、遺伝子組換えマーモセットやウイルスベクターを用いた遺伝子導入ニホンザルを用いて、個性や異常の形成に特定の遺伝子機能が関わることを実証する。また、特定の神経回路破壊実験により神経回路や脳構造と個性や異常との関連を明らかにする。

 現状において霊長類を対象とする分子生物学的手法を用いた脳科学研究、特に遺伝子改変マーモセットの作出やマカクザルヘのウイルスベクターを用いた遺伝子導入技術を用いた脳機能研究において、我が国は優位な点を有している。また、霊長類の集団における行動学の蓄積も豊富であり、さらに霊長類を用いた神経生理学においても世界をリードしており、このような大規模且つ系統的な研究において日本が世界をリードできる潜在的基盤は整っている。

 一方で、遺伝子改変マーモセット作出については欧米で追随する動きが出てきおり、遺伝子導入による研究については国際的競争の激しい分野である。そのためこのような優位性を活用し我が国の脳科学研究を牽引していくためには、
さらなる技術開発とそこから展開される新しい研究パラダイムを推進する共同研究拠点を整備することが重要である。

認知ゲノミクス基盤研究センター準備室

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