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 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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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 | 分子系統 / 生物多様性 / 博物館標本 / DNAバーコーディング / ミューゼオミックス / 環境変動 / ミトゲノム / 貝殻 / 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 |
本研究では、次世代シーケンサーで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-rRNA・28srDNA全長配列の決定に加え、それらから有用な部分遺伝子の断片配列マーカーの開発をする。得られたマーカーを更に軟体部や貝殻の博物館収蔵標本のDNA実験に活用をする。最大目標としては、大量なDNA情報や化石・地質学的情報を含むビッグデータセットで腹足類の大系統の解析を行い、腹足類の多様性変動のパターンと地史に起きた環境変動との関連を解明する。
１～２年目の目標には：(1) 博物館標本やフィールドワークからのサンプル採取；（2）一部のサンプルの次世代シーケンサーによるミトゲノム全長配列決定である。目標(1)については、東京大学博物館からのサンプル採取や、インドネシアや日本でのフィールドワークで、ほぼ達成できたと言える。目標(2)については、プロトコルの再確認実験がうまく行ったものの、コロナ禍の影響で実際に決定したサンプル数はまだ１サンプルのみである。この成果について論文報告をして、R3年度の４月ごろに３本の論文が出版された。さらには、手法の確認など派生的な実験の一部からも成果が出ており、それらの論文発表・学会発表も行った。
その後２年目以降には、得られた残りのサンプルの約半分（約800サンプル）のgDNAの抽出が終わったが、コロナ禍の影響でミトゲノム全長配列決定までは全く進んでいない。しかし、本研究にはDNA配列の情報が必要であるため、本研究で開発したプライマーも含むそれらのサンプルの３ー６遺伝子マーカーの部分配列のデータ採取を進めている。従って、２年目から開始する予定の実験（軟体部からのDNAの断片配列の獲得）が順調に進んでいると言える。その１部の結果を学会の査読付きプロシーディングス論文に報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本研究が遅れている最大の理由としては、非常事態宣言の繰り返しや、コロナ禍の影響による生産トラブルにより、試薬など消耗品の調達遅延や、受託サービスが受け付けられないなど、当初予定していた研究訪問や実験の実施が大幅に遅れたか中止となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
コロナ禍で現段階できることとしては、断片配列情報決定の遂行を継続し、完了させる。他方、ミトコンドリアゲノム全長配列の決定については、妥当かつ手に届くような価格での外注も、データ入手の対策の一つになる。このことによって、コロナ禍によって遅れてしまった分の巻き返しができると見据えている。
更に、50種程度のトランスクリプトーム解析も行う予定である。得られるデータにはミトゲノムデータだけではなく、核遺伝子のデータも含まれるため、これらのデータを解析に入れると最終目標である多様性変動の解析のより頑健な結果が期待できる。これらの解析については、受託サービスか、ゲノム支援制度に申請して、データの作成に協力を得たいと考えている。
ミトゲノム全長配列情報の利用ができなくとも、断片配列を用いる腹足類の多様性変動と環境変動との関連についての解析がある程度できると考えているため、研究の最終目標の達成ができるように計画を立てている。
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Report
(3 results)
Research Products
(26 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
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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