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ミトコンドリアゲノムの比較解析に基づくハクロビア生物群の系統進化の解明

Research Project

Project/Area Number 13J00789
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biodiversity/Systematics
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

西村 祐貴  筑波大学, 生命環境科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsミトコンドリアゲノム / ハクロビア / アライメントデータベース / ハクロビア生物群 / 次世代シーケンサー / ミトコンドリアDNA / バクロビア生物群 / イントロン
Outline of Annual Research Achievements

光合成性真核微生物であるクリプト藻類とハプト藻類、従属栄養性生物であるカタブレファリス類、テロネマ類、ピコゾア類、ゴニオモナス類、有中心粒太陽虫類、パルピトモナス類など多様な生物群が、ハクロビアと呼ばれる一つの系統群にまとめられるかどうかは議論が分かれている。本研究ではハクロビアに属するとされる系統群からそれぞれ複数種についてミトコンドリアゲノム(mtDNA)を解読し、系統解析や比較ゲノム解析を行うことにより、ハクロビア仮説を検証することを目的としている。
平成27年度は有中心粒太陽虫の未記載種SRT127について次世代シーケンサーから得られたデータの解析を行い、mtDNAの解読に成功した。SRT127 mtDNAの遺伝子組成は既に解読されているどの種のmtDNAとも異なっており、遺伝子組成を手がかりに近縁種を予測することが出来なかった。この他にも本mtDNAは高いGC含量、変異遺伝暗号、複数の転移性因子を有するなど、典型的なmtDNAには見られない特徴を備えていたが、いずれも近縁種を予想するための有力な手がかりとはならなかった。
本研究や共同研究者らの研究によりハクロビアに含まれるとされる生物のmtDNAデータが蓄積されてきたと言える。そこで真核生物内で共通してmtDNAにコードされる遺伝子を連結した遺伝子系統解析を行い、ハクロビア仮説の検証を試みた。この際、アライメントを管理するための新規データベースを設計し、これを利用して既存のデータと本研究で得られたデータを組み合わせて系統解析に供するアライメントを作成した。残念ながら得られた系統樹の解像度は全体的に低く、ハクロビアの単系統性が妥当かどうか議論することは出来なかった。一方で、設計したアライメントデータベースについては有用性が確かめられたので、プロシーディングという形で国際学会へ投稿し、査読を経て受理された。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2016 2014 2013

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] A system for phylogenetic analyses over alignments of next generation sequence data2016

    • Author(s)
      Yuki Nishimura, Toshiyuki Amagasa, Yuji Inagaki, Tetsuo Hashimoto, Hiroyuki Kitagawa
    • Journal Title

      IEEE CPS Proc.

      Volume: 未決定

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] An intronic open reading frame was released from one of group II introns in the mitochondrial genome of the haptophyte Chrysochromulina sp. NIES-1333.2014

    • Author(s)
      Nishimura Y, Kamikawa R, Hashimoto T, Inagaki Y
    • Journal Title

      Mobile Genetic Elements

      Volume: 4 Issue: 3 Pages: e29384-e29384

    • DOI

      10.4161/mge.29384

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Gene-content evolution in discobid mitochondria deduced from the phylogenetic position and complete mitochondrial genome of Tsukubamonas globosa.2014

    • Author(s)
      Kamikawa R, Kolisko M, Nishimura Y, Yabuki A, rown MW, Sohta A. Ishikawa, Ishida K, Roger AJ, Hashimoto T, Inagaki Y
    • Journal Title

      Genome Biology and Evolution

      Volume: 第6巻2号 Issue: 2 Pages: 306-315

    • DOI

      10.1093/gbe/evu015

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Parallel re-modeling of EF-la function in eukaryotic evolution : Divergent, low-expressed EF-1α genes co-occur with EFL genes in diverse distantly related eukaryotes.2013

    • Author(s)
      Kamikawa R, Brown MW, Nishimura Y, Sako Y, Heiss AA, Yubuki N, Gawryluk R, Simpson AGB, Roger AJ, Hashimoto T, Inagaki Y
    • Journal Title

      BMC Evolutionary Biology

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 131-131

    • DOI

      10.1186/1471-2148-13-131

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 大規模配列データで解明される新奇真核微生物系統とそのオルガネラゲノム2014

    • Author(s)
      稲垣祐司,西村祐貴,神川龍馬,谷藤吾朗,中山卓郎,橋本哲男
    • Organizer
      日本植物学会第78回大会
    • Place of Presentation
      明治大学生田キャンパス,川崎市,神奈川県
    • Year and Date
      2014-09-12 – 2014-09-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 真核微生物Palpitomonas bilixにおけるミトコンドリアゲノム解析2014

    • Author(s)
      西村祐貴,神川龍馬,谷藤吾朗,橋本哲男,稲垣祐司
    • Organizer
      日本進化学会第16回大会
    • Place of Presentation
      高槻現代劇場、高槻市、大阪府
    • Year and Date
      2014-08-21 – 2014-08-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Paulinella chromatophora retains two evolutionarily distinct pathways for tetraphyrrole biosynthesis.2014

    • Author(s)
      Yuki Nishimura, Mami Nomura, Takuro Nakayama, Ken-ichiro Ishida, Tetsuo Hashimoto, Yuji Inagaki.
    • Organizer
      Protist 2014
    • Place of Presentation
      Banff Centre, Banff, Canada
    • Year and Date
      2014-08-03 – 2014-08-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Mitochondrial genome of Palpitomonas bilix: unique genome structure and ancestral characteristics in gene content.2014

    • Author(s)
      Yuki Nishimura, Ryoma Kamikawa, Goro Tanifuji, Tetsuo Hashimoto, Yuji Inagaki.
    • Organizer
      Protist 2014
    • Place of Presentation
      Banff Centre, Banff, Canada
    • Year and Date
      2014-08-03 – 2014-08-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Palpitomonas bilix におけるミトコンドリアゲノム解析2014

    • Author(s)
      西村祐貴、神川龍馬、谷藤吾朗、橋本哲男、稲垣祐司
    • Organizer
      第3回マトリョーシカ型生物研究会
    • Place of Presentation
      神戸大学百年記念館、神戸市、兵庫県
    • Year and Date
      2014-07-11 – 2014-07-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Paulinella chromatophoraにおけるテトラピロール生合成系の進化2013

    • Author(s)
      西村祐貴、野村真未、中山卓郎、石田健一郎、小保方潤一、橋本哲男、稲垣祐司
    • Organizer
      国際シンポジウム & 第二回マトリョーシカ型生物学研究会
    • Place of Presentation
      ホテル京都ガーデンパレス(京都)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] An intron-rich mitochondrial cox1 gene of the katablepharid Roombia sp. NY02002013

    • Author(s)
      Yuki Nisihmura, Ryoma Kamikawa, Teruhito Hirasawa, Naoji Yubuki, Brian Leander, Tetsuo Hashimoto, Yuji Inagaki
    • Organizer
      International Congress of Protistology (ICOP XIV)
    • Place of Presentation
      Westin Bayshare Hotel (Vancouver, Canada)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 独自の光合成シアノバクテリアを持つPaulinella chromatophoraにおけるテトラピロール合成系の進化2013

    • Author(s)
      西村祐貴、野村真未、中山卓郎、石田健一郎、小保方潤一、橋本哲男、稲垣祐司
    • Organizer
      第15回日本進化学会大会
    • Place of Presentation
      筑波大学(つくば)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 独自の光合成シアノバクテリアを持つPaulinella chromatophoraにおけるテトラピロール合成系の進化2013

    • Author(s)
      西村祐貴、野村真未、石田健一郎、小保方潤一、橋本哲男、稲垣祐司
    • Organizer
      第77回日本植物学会大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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