遺伝子のエクソン-イントロン構造を指標とした後口動物の分子系統学的研究

• Project/Area Number: 11740471
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 系統・分類
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 和田 洋 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60303806)
• Project Period (FY): 1999 – 2000
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2000)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2000: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 1999: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: EF-1α / ミトコンドリアDNA / ホヤ / ウミタル / サルパ / オタマボヤ / ヒトデ / 18SrDNA / EF-1a / イントロン / 後口動物 / 分子系統 / ナメクジウオ / ギボシムシ

Research Abstract

脊椎動物の進化を研究する上で、脊椎動物が他の動物群とどのような系統関係にあるかを理解することは必須である。これまでにEF-1a遺伝子のエクソン-イントロン関係を指標に後口動物の系統関係を推定する研究を行ってきたが、予想以上にイントロンの挿入・欠失が頻繁に起こっていることが明らかになってきた。そこで、脊椎動物の祖先が固着性だったか、自由遊泳性であったかを推定する上で鍵となる尾索動物の系統関係について、ミトコンドリアDNAの遺伝子配置から調べた。オタマボヤ、ウミタル、サルパ、ヒカリボヤからミトコンドリアDNAのほぼ全長に当たる約15kbをLA-PCR法によって増幅し、これまでにオタマボヤについてはその塩基配列の決定をほぼ終えることができた。この情報は、ウミタル、サルパ、ヒカリボヤの情報と組み合わせることで、尾索動物の系統関係推定の有力な情報となる。
また、同じく後口動物のヒトデについて、その中でモミジガイ科のヒトデが最も原始的なグループと考えられてきたが、その仮説を検証するために、ヒトデ18種について18SrDNAの塩基配列を決定し、分子系統学的な解析を行った。その結果、モミジガイ科のヒトデの系統に関しては信頼性の高い結果は得られなかったため、ミトコンドリアDNAの遺伝子配置の比較から検討すべく、その塩基配列をこれまでに80%決定した。イトマキヒトデ科とニチリンヒトデ科が姉妹群である可能性が支持された。同様の結果がミトコンドリアの遺伝子からも得られており、信頼性の高い結果といえる。