| Project/Area Number |
19H03280
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45030:Biodiversity and systematics-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
Inagaki Yuji 筑波大学, 計算科学研究センター, 教授 (50387958)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平川 泰久 筑波大学, 生命環境系, 助教 (40647319)
中野 賢太郎 筑波大学, 生命環境系, 教授 (50302815)
石谷 佳之 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究開発プログラム), 特任研究員 (60772043)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
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| Keywords | ミトコンドリア / オルガネラDNA複製 / 真核生物大系統 / DNAポリメラーゼ / 細胞内共生 / DNA複製 / 真核生物系統 / オルガネラ進化 / 有孔虫 / ユーグレノゾア / DNAポリメラーゼI |
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| Outline of Research at the Start |
ミトコンドリア（mt）の細菌起源を鑑みると、そのゲノムはかつて細菌型DNA polにより複製されていたはずである。一部の真核系統ではミトコンドリアDNA pol（mtDNA pol）が同定されているが、既知のmtDNA polは細菌型DNA polとは異なる。従って、真核生物が多様化する過程で細菌型DNA polから進化的に異なるDNA polへの変換がおこったことを示唆するが、その詳細は未解明である。本研究では(1)多様な真核系統におけるmtDNA pol候補の探索と(2)その細胞内局在の確認を行い、真核生物の多様化に伴うmtDNA pol多様化と進化の全容解明を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
Mitochondria and plastids originated from symbiotic α-proteobacterium and cyanobacterium, respectively, and contain highly degenerate bacterial-type genomes. The two organelle genomes are maintained by ”Family A” DNA polymerases (DNAP), which are evolutionarily related to bacterial PolI. Before this study, our knowledge of organelle-localized DNAP was restricted to highly restricted eukaryotic groups because no comprehensive study exploring organelle-localized DNAP in phylogenetically diverse eukaryotes has been conducted. In this study, we conducted a comprehensive survey of family A DNAPs over the tree of eukaryotes and succeeded in elucidating an overall picture of the diversity and evolution of organelle-localized DNAPs.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、多様な真核生物から134のファミリーA DNAP配列を同定し、10種類の新奇オルガネラ局在DNAポリメラーゼ（DNAP）を発見した。新奇タイプのDNAPの中には、ミトコンドリアの起源となった共生細菌のDNAPの直接の末裔であると考えられるミトコンドリア局在DNAPがふくまれる。さらに、複数タイプの新奇DNAPの細胞内局在を実験的に検証した。それらの結果をもとに、オルガネラDNAPの多様性と起源を明らかにし、真核生物の共通祖先がもちいていたミトコンドリア局在DNAPについてシナリオを提示した。
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