Museomics-based Study of The Evolutionary Dynamics of Gastropods
| Project/Area Number |
19K12424
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 64040:Social-ecological systems-related
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| Research Institution | Wakayama National College of Technology |
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Principal Investigator |
スティアマルガ デフィン 和歌山工業高等専門学校, 生物応用化学科, 准教授 (50625259)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 猛智 東京大学, 総合研究博物館, 准教授 (70313195)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | ミュゼオミクス / 分子系統 / DNAバーコーディング / 生物多様性 / 環境変動 / 分岐年代 / 博物館標本 / 貝殻 / ミューゼオミックス / ミトゲノム / ビッグデータ / ミトコンドリアゲノム / フィールドワーク / 貝殻標本 / 次世代シーケンサー / 多様性変動 |
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| Outline of Research at the Start |
6万5千種以上含む腹足類（巻貝や傘貝）の多様性進化の全体像は未だ把握されていないが、この分類群は古くから自然史研究の対象であるため博物館収蔵標本が全世界に多数ある。
本研究では、多数の腹足類の博物館標本からミトコンドリアゲノム全長配列（ミトゲノム）及び18S・28s rDNA全長配列の決定に加えて、新規ミトゲノム断片配列や公開済みの断片配列情報や、有用な化石・地質学的情報を入手する。次いで、得られるビッグデータを分析し、腹足類の多様性進化パターンと環境変動との関連を解明する。また、本研究の副産物としては、博物館収蔵標本のDNA実験への活用技術や環境モニタリングの基礎的技術の提供も期待出来る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の最大目標は、大量なDNA情報や化石・地質学的情報を含むビッグデータで腹足類の大系統を解析し、腹足類の多様性変動と地史に起きた環境変動の関連を解明することである。コロナ禍に対応するため一部の研究を変更し、R3-R4では貝殻からDNAを抽出する実験を行ったが、いくつかの手法が効率が悪いことが分かった。しかし、軟体動物貝殻のタンパク質を検討する実験を行い、その結果を論文として報告している（２本出版済み）。
地元の博物館の協力を得て古い標本を使った実験を行い、DNAバーコーディング実験のプロトコルを検討した。これは３本の論文として成果報告をした。このプロトコルを用いて、ベトナム、インドネシア、日本から採取され日本の博物館に収蔵されている腹足類の標本を用いる。他方、多様性調査を報告した論文及び、腹足類のスガイの多様性変動と日本の地質年代の環境変化の関連性を解明した。全ゲノム配列は解読できなかったが、複数の遺伝子マーカーの部分配列を決定することで十分と判断した。その結果、1000以上の博物館標本から4000以上のDNA部分配列を新規決定した。
しかし、部分配列だけでは腹足類の深い系統を解明するには不十分である。そこで、和歌山高専の立地を利用し、御坊市（名田海岸）の沿岸から新鮮な潮間帯の腹足類サンプルを採取し、そのトランスクリプトームをシーケンスした。日本から未報告の31種のトランスクリプトームデータを取得し、１種当たり数百〜数千の遺伝子配列データが得られると推測される。また、博物館標本からさらに800以上の新規配列データを取得している。解析は進行中であり、論文として発表予定であるが、発表されれば、これらの配列が証拠として博物館標本に結びつけられるため、腹足類の生物多様性モニタリングに必要なリファレンスシーケンスのビッグデータの提供に貢献するであろう。
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Report
(5 results)
Research Products
(50 results)
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[Journal Article] Hydrophilic shell matrix proteins of Nautilus pompilius and the identification of a core set of conchiferan domains2021
Author(s)
Setiamarga, D. H. E., Hirota, K., Yoshida, M., Takeda, Y., Kito, K., Shimizu, K., Isowa, Y., Ikeo, K., Sasaki, T. and Endo, K.
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Journal Title
Genes
Volume: 12:1925
Issue: 12
Pages: 1-16
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Huhn M, Madduppa HM, Khair M, Sabrian A, Irawati Y, Anggraini NP, Wilkinson SP, Simpson T, Iwasaki K†, Setiamarga DHE, Dias PJ2020
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