メダカ属の魚類に見る日本メダカ性決定遺伝子dmrtlbYの機能の分化

• Project/Area Number: 17770002
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Genetics/Genome dynamics
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 近藤 真理子 東京大学, 大学院理学系研究科, 研究拠点形成特任教員 (70372414)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2006: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000); Fiscal Year 2005: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: ゲノム / 進化 / 遺伝子 / 性決定 / メダカ / 動物

Research Abstract

日本メダカOryzias latipesの雄性決定遺伝子であるdmrt1bY遺伝子は常染色体上に存在するdmrt1a遺伝子の重複によって生じたと考えられる。今年度の研究ではその進化的側面に注目し、近縁種でのこれら2つの遺伝子のゲノム構造を解析した。
日本メダカに近縁なハイナンメダカ(O.curvinotus)のOcudmrt1aとOcudmrt1bY、ルソンメダカ(O.luzonensis)のOludmrt1a遺伝子および偽遺伝子であるOludmrt1p遺伝子、インドメダカ(O.dancena)のOdadmrt1遺伝子の解析を行った。ゲノムBACまたはfosmidライブラリーからそれぞれのクローンを単離し、塩基配列を決定した。その結果、Ocudmrt1a 28kb、Ocudmrt1bY 37kb、Oludmrt1a 22kb、Odadmrt1 38kbの配列を得た。日本メダカのOladmrt1aおよびOladmrt1bY遺伝子も含めて比較した結果、全体的な相同性は系統関係を反映し、共通したintron/exon構造と、系統に特有の繰り返し配列が明らかになった。dmrt1a遺伝子は上流域の約3kbは相同性を示すものの、それよりも上流では相同性が見られない。dmrt1bYでは、相同性は上流1kbにしか見られず、これらの領域がそれぞれの遺伝子の制御領域であることが強く示唆された。
ルソンメダカの偽遺伝子Oludmrt1pが起源的にはdmrt1bYに由来するものであるかを検証しようと試みた結果、ルソンメダカのこの領域は日本メダカの第18連鎖群に存在する32kbの領域に相当し、その領域にはdmrt1に類似した配列は存在しないことが明らかになった。すなわち、メダカ属の中で性決定遺伝子を生じるdmrt1の遺伝子重複意外にも遺伝子重複が少なくともルソンメダカでは起こったと考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Genomic organization of the sex-determining and adjacent regions of the sex chromosomes of medaka (2006)
  • Author(s): Kondo M, Hornung U, Nanda I, Imai S, Sasaki T, Shimizu A, Asakawa S, Hori H, Schmid M, Shimizu N, Schartl M
  • Journal Title: Genome Research 16(7) Pages: 815-826
• [Journal Article] Unprecedented intraspecific diversity of the MHC class I region of a teleost medaka, Oryzias latipes (2005)
  • Author(s): Tsukamoto K, Hayashi S, Matsuo MY, Nonaka MI, Kondo M, Shima A, Asakawa S, Shimizu N, Nonaka M.
  • Journal Title: Immunogenetics 57 Pages: 420-431
• [Journal Article] Divergent expression patterns of Sox9 duplicates in teleosts indicate a lineage specific subfunctionalization. (2005)
  • Author(s): Kluver N, Kondo M, Herpin A, Mitani H, Schartl M
  • Journal Title: Development Genes and Evolution 215(6) Pages: 297-305