サカナ（胎生発生真骨魚類）にゲノムインプリンティングは存在するか？

Research Project

Project/Area Number	21K19237
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 43:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
Research Institution	Yokohama City University
Principal Investigator	木下哲横浜市立大学, 木原生物学研究所, 教授 (60342630)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	飯田敦夫名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (90437278)
Project Period (FY)	2021-07-09 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000) Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords	インプリンティング / 胎生魚 / インプリント遺伝子 / コンフリクト仮説 / 胎生魚類
Outline of Research at the Start	胎生発生する生物を対象とした学説では、母体内での胎仔の成長に関して、オス親の利益が自分の子供を大きくすることであるのに対し、メス親の利益は、栄養資源を節約し自分の子供を小さくすることであると説明される。この利害の対立から、オス・メス由来の対立遺伝子が、その子供で異なる発現を示すことが想定されている。本研究では、胎生を獲得したグーデア科の魚類を用いて、こうした対立遺伝子が存在するかどうかを検証する。
Outline of Annual Research Achievements	ゲノムインプリンティングは、対立遺伝子のオス・メスの由来に従って遺伝子発現が決定される現象である。進化の過程で胚への栄養供給を巡るオス・メスのせめぎ合いの結果、片親性の遺伝子発現が獲得されたと考えられている。こうした現象は、母胎中に子を宿す、哺乳動物と被子植物においてその詳細が研究されており、DNAメチル化などのエピジェネティックな制御機構が明らかになっている。進化生態学の分野では、胎生発生する生物は、オス・メスの利益に従ってインプリント遺伝子が進化したというコンフリクト仮説が広く受け入れられているが、胎盤を持つ哺乳類と胚乳を持つ被子植物以外の生物種では殆ど検証されていない。しかしながら胎生は、進化の過程で複数の分類群で独立に出現しており、包括的な理解には、より多くの生物種での解析が必要となる。本研究では、胎生真骨魚類であるカダヤシ目グーデア科に属するハイランドカープに着目した解析を進めきた。今年度までに、孵化した稚魚が母胎内で外敵から守られつつ「栄養リボン」を通じて母体から栄養獲得する本魚類の特徴を生かして、次世代シーケンサーを用いて栄養リボンのトランスクリプトーム解析を行っている。得られたRNA-seqデータをde novoアッセンブリーを行い、最も近縁でゲノム配列が高精度に整備されているグッピーをリファレンスにインフォマ解析を行った。栄養リボンの機能に迫る成果が得られているものの、インプリント遺伝子解析に必須の交配実験準備に時間を要している。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 一定の成果はあげられているものの、飼育条件がかわり交雑実験が遅れている。
Strategy for Future Research Activity	交雑に成功すれば、サンプリングを行い必要なNGS解析を進める。