Elucidation of evolutionary significance of vertebrate microchromosomes conserved for 400 million years
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21K06286
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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 45020:Evolutionary biology-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
宇野 好宣 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (60609717)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 脊椎動物 / 染色体進化 / マイクロ染色体 / 反復配列 / 両生類 / 核内高次構造 |
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| Outline of Research at the Start |
最近の脊椎動物における比較ゲノム解析によって、マイクロ染色体と呼ばれる微小な染色体を多数含む、爬虫類と鳥類現存種に類似した核型が、実は4.5億年前の脊椎動物の共通祖先から保持されてきたことが強く示唆されている。本研究では、多数のマイクロ染色体を保持する脊椎動物種において、核内の染色体高次構造を明らかにするとともに、新たに単離したマイクロ染色体特異的に増幅する反復配列における詳細な比較解析を行う。そして得られた結果に基づき、4.5億年前から保持されているマイクロ染色体の進化的意義を考察する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
爬虫類や鳥類、軟骨魚類は、マイクロ染色体と呼ばれる微小な染色体を多数もっているが、真骨魚類や両生類、哺乳類のほとんどの種はマイクロ染色体をもたない。本研究では、多数のマイクロ染色体を保持する脊椎動物種において、核内の染色体高次構造を明らかにするとともに、新たに単離したマイクロ染色体特異的に増幅する反復配列における詳細な比較解析を行うことで、脊椎動物のマイクロ染色体について重要な進化学的知見を提供することである。
2年目の昨年度では、四肢動物祖先から分岐したのちに独自にマイクロ染色体を消失した両生類において、データベースにて公開されている全ゲノム情報を用いて、各染色体末端特異的な分布を示す反復配列の同定を試みた。その結果、一部のカエルにおいて、染色体末端特異的に増幅する反復配列が見られなかったのに対して、ネッタイツメガエルでは複数種類の染色体末端特異的配列が検出された。このネッタイツメガエルにおける反復配列について、近縁種である異質倍数体種のアフリカツメガエルのゲノム中での保存性を検証したところ、ツメガエル2種間で染色体上の分布やコピー数が大きく異なっていることが明らかになった。このツメガエル2種間において、大きな染色体構造や遺伝子シンテニーはほとんど起きていないことが知られており、無尾両生類全体でもそれほど変化していないことがわかっているが、本研究から染色体末端の反復配列においてはツメガエル間や無尾両生類種間で独自に変化していることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の予定どおり1、2年目で実施予定であった、サブテロメア特異的反復配列の同定に着手している。また進化の多様性の考察を充実させるため、計画段階よりも多くの脊椎動物種を解析対象としている。以上のことから、当初の計画以上に進展している
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| Strategy for Future Research Activity |
爬虫類や鳥類と同様に多数のマイクロ染色体をもつ軟骨魚類や、昨年度解析対象としていなかった爬虫類や鳥類のうちデータベースにて全ゲノム情報が公開されている動物種において、各染色体末端特異的な分布を示す反復配列の同定を試みる。その後、それらの動物種のうち、細胞や個体など生体サンプルの確保可能な動物種を用いて、反復配列に結合する修飾ヒストンタンパクの同定を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
