| Project/Area Number |
19K16201
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 45020:Evolutionary biology-related
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | DNAメチル化 / 遺伝的多様性 / メダカ / 表現型可塑性 / エピジェネティクス / メチル化DNA / 集団内多様性 / 自然集団 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は，遺伝的多様性の程度とエピジェネティックな多様性の程度を，ゲノム網羅的取得するDNA配列とDNAメチル化変動領域からそれぞれ推定し，それら多様性が相互に補償し合うのかどうかを検証することを目的とする．自然集団のエピジェネティックな状態を直接分析し，種や集団の存続に重要な要素である遺伝的多様性と比較し，メダカの集団史に照らし合わせ，それら多様性の変動を示す領域がどのような意味を持ち，どのように進化してきたのか明らかにする．
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| Outline of Final Research Achievements |
Decreased genetic diversity can lead to extinction, but even low-genetic-diversity populations can generate offspring stably. This may be due to maintaining phenotypic diversity that can adapt to new environments through epigenetic changes. However, few studies have shown high epigenetic diversity in low-genetic-diversity populations. In this study, we examined genetic and epigenetic diversity in six wild medaka populations in Kagawa Prefecture to determine whether these types of diversity are interrelated. Seasonal variation in DNA methylation was greater in low-genetic-diversity populations, suggesting a weak negative correlation between genetic diversity and DNA methylation.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
近年，表現型に寄与するエピジェネティクスの実態とその効果が明らかになるにつれ，エピジェネティクスが突然変異だけでは説明できない表現型変化に関わっている可能性が示されている．DNA変化によらない表現型変化が，集団の生存や進化にどの程度寄与しているかを知ることは，生物進化を分子レベルで理解するために重要である．本研究により，エピジェネティック多様性が遺伝的多様性を互いに補償しうる可能性が示されたことから，適応進化におけるエピジェネティクスの役割の理解が進むだろう．さらに，環境が集団の生存や進化に重要であることも分子レベルで示唆され，持続可能な地球環境維持へのヒントとなることが期待される．
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