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The origin of sex chromosome systems

Planned Research

Project AreaSpectrum of the Sex: a continuity of phenotypes between female and male
Project/Area Number 17H06425
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Kikuchi Kiyoshi  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (20292790)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小山 喬  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 准教授 (40749701)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥105,300,000 (Direct Cost: ¥81,000,000、Indirect Cost: ¥24,300,000)
Fiscal Year 2021: ¥21,970,000 (Direct Cost: ¥16,900,000、Indirect Cost: ¥5,070,000)
Fiscal Year 2020: ¥21,970,000 (Direct Cost: ¥16,900,000、Indirect Cost: ¥5,070,000)
Fiscal Year 2019: ¥21,970,000 (Direct Cost: ¥16,900,000、Indirect Cost: ¥5,070,000)
Fiscal Year 2018: ¥21,970,000 (Direct Cost: ¥16,900,000、Indirect Cost: ¥5,070,000)
Fiscal Year 2017: ¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Keywords性決定遺伝子 / 性染色体 / 組換え抑制 / 魚類 / 性特異的優性効果 / 性決定 / 性スペクトラム / 組換え / 性スペクトラム / 性拮抗
Outline of Final Research Achievements

Sex chromosomes of many species are dimorphic due to suppression of recombination. However, the initial process of recombination suppression has been elusive. In this study, we analyzed the initial process of sex chromosome evolution using a group of fish species that are expected to have chromosomes before and after the dimorphism. We confirmed that Yellowtail fishes have sex chromosomes before and after recombination suppression. Although sex chromosome inversion has been regarded as the main cause of recombination suppression, no inversion was observed in Yellowtail fishes, suggesting the existence of a novel recombination inhibition mechanism. We also identified candidate mutations that caused recombination suppression. In pufferfishes, we found that sex-determining regions containing multiple genes moved around in the genome, and proposed the hypothesis that recombination repression is the cause of this phenomenon.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

多くの生物種の性染色体は、組換え抑制が原因で異形化している。しかし、組換え抑制発達の初期過程は不明であった。本研究は、異形化前後の染色体をもつ魚類近縁種群を対象として、性染色体進化の初期プロセスの一端を明らかとした。ブリ類の研究からは、これまでの説とは異なるメカニズムで組換え抑制が開始される可能性がしめされた。フグ類の研究からは、性決定領域がゲノム中を動き回るという現象が明らかとなった。本研究によりもたらされた知見が生物界に普遍的なものであるかどうかは、今後の研究によって明らかになると思われる。

Report

(2 results)
  • 2021 Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Identification of the sex-determining locus in grass puffer (Takifugu niphobles) provides evidence for sex-chromosome turnover in a subset of Takifugu species2018

    • Author(s)
      Risa Ieda, Sho Hosoya, Shota Tajima, Kazufumi Atsumi, Takashi Kamiya, Aoi Nozawa, Yuma Aoki, Satoshi Tasumi, Takashi Koyama, Osamu Nakamura, Yuzuru Suzuki, Kiyoshi Kikuchi
    • Journal Title

      PLOSONE

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: e0190635-e0190635

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0190635

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 水産科学におけるゲノム情報の活用を考える2018

    • Author(s)
      菊池潔
    • Organizer
      第34回マリントキシン研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ブリ属の性決定遺伝子はステロイド代謝酵素である2018

    • Author(s)
      小山喬・森島輝・山下量平・豊田敦・内野翼・坂本崇・鈴木萌・細谷将・菊池潔
    • Organizer
      平成30年度日本水産学会春季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ブリ属性決定遺伝子の機能解析2018

    • Author(s)
      小山喬・山下雄史・佐々木皓平・宇野誠一・小山次朗・田角聡志・菊池潔
    • Organizer
      平成30年度日本水産学会春季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ブリ属性決定遺伝子の発現解析2018

    • Author(s)
      中本正俊・小山喬・水野直樹・菊池潔・坂本崇
    • Organizer
      平成30年度日本水産学会春季大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] クサフグ性決定遺伝子の探索 - 少数個体を用いたGWASの発見的利用-2018

    • Author(s)
      家田梨櫻・小山喬・細谷将・大木駿・水野直樹・藤田真志・菊池潔
    • Organizer
      平成30年度日本水産学会春季大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] GRAS-Di 法で明らかとなった「ゲノム再編成による新規性決定遺伝子座の誕生」2018

    • Author(s)
      藤川大学・細谷将・小林純也・田島祥太・家田梨櫻・佐藤茉菜・城夕香・中村修・菊池潔
    • Organizer
      平成30年度日本水産学会春季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ショウサイフグ性決定遺伝子の探索 -Pool-seq による表現型原因遺伝子の特定-2018

    • Author(s)
      家田梨櫻・細谷将・小山喬・城夕香・菊池潔
    • Organizer
      平成30年度日本水産学会春季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ゼブラフィッシュを用いたブリ属性決定遺伝子の機能解析2018

    • Author(s)
      車遥介・小山喬・岡田恵治・家田梨櫻・ 朝比奈潔・菊池潔
    • Organizer
      平成30年度日本水産学会春季大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 性決定遺伝子をNGSで簡単に決められないだろうか?2017

    • Author(s)
      菊池潔
    • Organizer
      DMY研究会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] The reuse of the same sex chromosome in pufferfishes2017

    • Author(s)
      Kiyoshi Kikuchi
    • Organizer
      Asian Sex Differentiation Network (7th Gonad Biology Joint Meeting, 2017)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ターゲットエンリッチメント法と長鎖シーケンサーによる領域特異的塩基配列決定の試み2017

    • Author(s)
      小山喬・森島輝・鈴木穣・内野翼・坂本崇・菊池潔
    • Organizer
      次世代シーケンサー現場の会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] 性スペクトラム

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/sexspectrum/index.html

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-07-04   Modified: 2025-04-22  

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