マダガスカルでの遺伝子水平伝播パンデミックとヘビによる世界的な伝播因子拡散の実証

• Project/Area Number: 18H02497
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 45030:Biodiversity and systematics-related
• Research Institution: Nagahama Institute of Bio-Science and Technology
• Principal Investigator: 倉林 敦 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 准教授 (00327701)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 太田 英利 兵庫県立大学, 自然・環境科学研究所, 教授 (10201972) ; 田辺 秀之 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 准教授 (50261178) ; 森 哲 京都大学, 理学研究科, 教授 (80271005) ; 米澤 隆弘 東京農業大学, 農学部, 准教授 (90508566) ; 松田 洋一 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (70165835)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥16,900,000 (Direct Cost: ¥13,000,000、Indirect Cost: ¥3,900,000); Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2021: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2020: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2019: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2018: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: 遺伝子水平伝播 / ブラーミニメクラヘビ / 全ゲノム解析 / Indotyphlops属 / Psammophis condortus / BovB / 遺伝子の水平伝播 / 生物地理 / パンデミック / ウィルス / メクラヘビ / 水平伝播 / 次世代シークエンス / メタゲノム / 南アジア / マダガスカル / 染色体FISH / 分子系統 / 分岐年代 / 系統地理 / 脊椎動物 / 生物系統地理 / 分子系統解析 / インド / 外来生物

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ヘビからカエルに水平伝播したLINEレトロトランスポゾンBovBについて、（1）水平伝播時期と地域の解明、（2）水平伝播遺伝子の視覚化、（3）爬虫類・両生類以外のマダガスカル産脊椎動物にもBovBの水平伝播が生じているかの解明、（4）水平伝播を媒介した寄生虫・ウィルスの探索、（5）南アジア原産のブラーミニメクラヘビが、マダガスカルのヘビタイプのBovBを持っている理由の解明、の5点を目的としている。
本年度は、主に（5）について研究を行った。まず、水平伝播によってBovB配列を持つようになったと思われるブラーミニメクラヘビのゲノムに転移が可能な完全なBovB配列が存在しているかを明らかにするために、本種の全ゲノム配列を決定した。その結果、ブラーミニメクラヘビには転移可能な完全なBovB配列が存在することが確認された。また、本種の全ゲノム情報をScientific Data (IF=8.6)において公表した。
さらに、スリランカとバングラデシュ産のIndotyphlops類の標本（26と35標本）の輸出許可を得ることに成功した。これらのサンプルについて分子系統解析を行い、9種の未記載種が含まれている可能性を示した。また、これらのメクラヘビ類からはBovBの増幅が見られた。さらに、ブラーミニメクラヘビのBovBの起源と思われるアレチヘビ類の中でも例外的にアジアに産する Psammophis condortus の入手にも成功し、本種からもBovBの増幅を確認した。
今後、Indotyphlops類とPsammophisのBovBとブラーミニメクラヘビのBovBの関係が明らかにすることで、ブラーミニメクラヘビへのBovBの水平伝播がアフリカで生じたのか、アジア起源なのかが明らかにできる。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Dr. B.A.マラスワーダ大学(インド)
• [Int'l Joint Research] スリジャヤワルダナプラ大学/スリランカ両生爬虫類研究機構(スリランカ)
• [Int'l Joint Research] バンガマタS.F.M.科学技術大学(バングラデシュ)
• [Int'l Joint Research] 南オーストラリア博物館(オーストラリア)
• [Int'l Joint Research] ブラウンシュバイク工科大学(ドイツ)
• [Int'l Joint Research] ブラウンシュバイク工科大学/マックスプランク研究所(ドイツ)
• [Int'l Joint Research] サウスオーストラリア博物館(オーストラリア)
• [Int'l Joint Research] アンタナナリボ大学(マダガスカル)
• [Int'l Joint Research] スリジャヤワルナダプラ大学(スリランカ)
• [Int'l Joint Research] Dr. B.A. マラスワーダ大学(インド)
• [Int'l Joint Research] ブラウンシュバイク工科大学/マックスプランク研究所(ドイツ)
• [Int'l Joint Research] サウスオーストラリア博物館(オーストラリア)
• [Int'l Joint Research] Dr. B.A. マラスワーダ大学(インド)
• [Int'l Joint Research] アンタナナリボ大学(マダガスカル)
• [Int'l Joint Research] スリジャヤワルナダプラ大学(スリランカ)
• [Int'l Joint Research]
• [Int'l Joint Research] University of Sri Jayawardenapura/Rajarata University of Sri Lanka(スリランカ)
• [Int'l Joint Research] BSF Mujib Sci & Tech University(バングラデシュ)
• [Int'l Joint Research] Dr. BA Marathwada University(インド)
• [Int'l Joint Research] Technical university of Braunschweig(ドイツ)
• [Int'l Joint Research] Dr. B.A.マラスワーダ大学(インド)
• [Int'l Joint Research] ブラウンシュバイク工科大学(ドイツ)
• [Int'l Joint Research] ラジャタ大学/スリジャヤワルダナプラ大学(スリランカ)
• [Int'l Joint Research] B.S.F.ムジブ科学技術大学(バングラデシュ)
• [Int'l Joint Research] チュラコンローン大学(タイ)
• [Journal Article] Wildlife diversity of the Padma River islands, Rajshahi, Bangladesh with special notes on operation of sand snake (Psammophis condanarus) (Reptilia: Squamata: Lamprophiidae) (2022)
  • Author(s): Mahmudul Hasan, Zahid Hasan Anik, Atsushi Kurabayashi
  • Journal Title: Journal of Wildlife and Biodiversity Volume: 6 Pages: 78-91
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The draft genome sequence of the Brahminy blindsnake Indotyphlops braminus (2022)
  • Author(s): Khedkar Gulab、Kambayashi Chiaki、Tabata Hiromasa、Takemura Ikuyo、Minei Ryuhei、Ogura Atsushi、Kurabayashi Atsushi
  • Journal Title: Scientific Data Volume: 9 Issue: 1 Pages: 1-7
  • DOI: 10.1038/s41597-022-01530-z
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] First record of Amblyomma testudinarium Koch, 1844 (Acari: Ixodidae) parasitising Reeves’ Pond Turtle, Mauremys reevesii (Gray, 1831) (Testudines: Geoemydidae), in Japan (2021)
  • Author(s): Kambayashi, C., Hemmi, K. and Kurabayashi, A.
  • Journal Title: Herpetology Notes Volume: 14 Pages: 613-615
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Topotype-based redescription of the leech Torix tukubana (Hirudinida: Glossiphoniiformes: Glossiphoniidae) (2020)
  • Author(s): Kambayashi Chiaki、Kurabayashi Atsushi、Nakano Takafumi
  • Journal Title: Proceedings of the Biological Society of Washington Volume: 133 Issue: 1 Pages: 59-71
  • DOI: 10.2988/20-00003
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Evaluating the ontogenetic external morphology of an ectoparasitic Torix tukubana (Hirudinida: Glossiphoniidae), with records of its new host amphibian species (2019)
  • Author(s): Kambayashi Chiaki、Kurabayashi Atsushi、Nakano Takafumi
  • Journal Title: Parasitology Research Volume: 118 Issue: 2 Pages: 663-666
  • DOI: 10.1007/s00436-018-6141-y
  • NAID: 120006551774
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ヘビからカエルへの遺伝子水平伝播：脊椎動物間水平伝播の地理的特異性と発生に関する新知見 (2022)
  • Author(s): 倉林敦
  • Organizer: 動物学会第93回早稲田大会
  • Invited
• [Presentation] 単為生殖種ブラーミニメクラヘビにおける全ミトコンドリアゲノム核移行現象の実証と親種系統の探索 (2022)
  • Author(s): 神林千晶、大岩寛之、グラブ=ケドカー、ダルシャニ=マハウルパタ、アンスレム=デ=シルバ、太田英利、森哲、田辺秀之、小倉淳、倉林敦
  • Organizer: 日本爬虫両生類学会第61回沖縄大会
• [Presentation] ヘビからカエルへの遺伝子水平伝播：発生の地理的傾向と伝播経路の解明 (2021)
  • Author(s): 神林千晶・掛橋竜祐・大島一彦・熊澤慶伯・森 哲・太田英利・細 将貴・柳田哲矢・佐藤 宏・倉林 敦
  • Organizer: 第21回日本進化学会年大会
• [Presentation] ヘビからカエルへの遺伝子水平伝播：伝播経路の解明 (2021)
  • Author(s): 神林千晶、掛橋竜祐、佐藤祐輔、古野伸明、水野英明、大島一彦、熊澤慶伯、森哲、太田英利、細将貴、柳田哲矢、佐藤宏、ミグエル＝ヴェンセス、倉林敦
  • Organizer: 日本遺伝学会第93回大会
• [Presentation] ブラーミニメクラヘビにおける全ミトコンドリアゲノム核移行現象の発見と種成立過程を考慮した移行時期の推定 (2021)
  • Author(s): 神林千晶、大岩寛之、掛橋竜祐、グラブ＝ケドカー、倉林 敦
  • Organizer: 日本爬虫両棲類学会 第60回大会
• [Presentation] ヘビ体組織からのウイルス由来核酸の抽出精製とメタゲノム解析 (2021)
  • Author(s): 吉積宙、倉林敦
  • Organizer: 環境DNA学会第4回大会
• [Presentation] 脊椎動物最大のmtDNA：マダガスカルガエル科Spinomantis属におけるミトコンドリアゲノムの構造多様性. (2021)
  • Author(s): 中島宏輔、神林千晶、掛橋竜祐、ミゲル・ベンセス、倉林敦
  • Organizer: 第23回 DNA多型学会
• [Presentation] ブラーミニメクラヘビにおける全ミトコンドリアゲノム核移行現象の発見と移行時期の推定 (2021)
  • Author(s): 神林千晶、大岩寛之、掛橋竜祐、グラブ＝ケドカー、倉林敦
  • Organizer: 第23回 DNA多型学会
• [Presentation] ヘビからカエルへの遺伝子水平伝播：脊椎動物間水平伝播の地理的特異性と発生様式に関する新知見 (2021)
  • Author(s): 倉林敦、神林千晶、掛橋竜祐、水野英明、大島一彦、田辺秀之、細将貴、ミゲル=ベンセス
  • Organizer: 第23回 DNA多型学会
• [Presentation] 寄生虫に引き起こされる地域特異的な遺伝子水平伝播 (2021)
  • Author(s): 神林千晶
  • Organizer: 第56回 名古屋市立大学 生物多様性研究センターセミナー
  • Invited
• [Presentation] 魚類・両生爬虫類におけるNGSや環境DNAを活用した（時代遅れの）研究 (2021)
  • Author(s): 倉林 敦
  • Organizer: 第21回日本進化学会年大会
  • Invited
• [Presentation] ヘビからカエルへの遺伝子水平伝播：発生年代および地域の解明 (2020)
  • Author(s): 神林千晶、掛橋竜祐、佐藤祐輔、古野伸明、水野英明、大島一彦、熊澤慶伯、森哲、ステファン＝ドネラン、太田英利、細将貴、柳田哲矢、佐藤宏、ミグエル＝ヴェンセス、倉林敦
  • Organizer: 日本動物学会第91回大会
• [Presentation] ブラーミニメクラヘビにおけるmtDNAヘテロプラズミー現象の実証 (2020)
  • Author(s): 大岩寛之、神林千晶、掛橋竜祐、Gulab D. Khedkar、倉林敦
  • Organizer: 日本爬虫両棲類学会第59回大会
• [Presentation] Horizontal Gene Transfer from Snake to Frog (2019)
  • Author(s): Atsushi Kurabayashi
  • Organizer: Biological Research of Paul Hebert Centre for DNA Barcoding and Biodiversity Studies, Dr. Babasaheb Ambedkar Marathwada University.
  • Invited
• [Presentation] ヘビからカエルへの遺伝子水平伝播:起源系統・発生地域・伝播メカニズムとその経路 (2018)
  • Author(s): 倉林敦
  • Organizer: 2018年度 国立遺伝学研究所 研究会 「自然界の生物種間における遺伝情報の多様性をもたらす“DNA 水平伝播”の解析と活用法」
  • Invited
• [Presentation] ヘビからカエルへの遺伝子水平伝播：起源系統とその伝播メカニズム (2018)
  • Author(s): 神林千晶、掛橋竜祐、佐藤祐輔、古野伸明、水野英明、大島一彦、熊澤慶伯、Zoltan Nagy、森 哲、Allen Allison、Stephen Donnellan、太田英利、細 将貴、柳田哲矢、佐藤 宏、Miguel Vences、倉林 敦
  • Organizer: 日本爬虫両棲類学会第57回大会
• [Presentation] ヘビからカエルへの遺伝子水平伝播：発生地域・起源系統・伝播経路とメカニズム (2018)
  • Author(s): 倉林 敦、佐藤祐輔、神林千晶、掛橋竜祐・古野伸明、水野英明、大島一彦、熊澤慶伯、Zoltan Nagy、森 哲、Allen Allison、Stephen Donnellan、太田英利、細将貴、佐藤 宏、Miguel Vences
  • Organizer: 滋賀県立大・長浜バイオ大 大学院研究交流会 2018
• [Remarks] 進化・多様性生物学 研究室(長浜バイオ大学)
  • URL: https://biodiv-evolbiol-lab.jimdosite.com/
• [Remarks] 進化・多様性生物学 研究室（長浜バイオ大学）
  • URL: https://biodiv-evolbiol-lab.jimdosite.com/