Molecular studies of mammalian evolution around Wallacea
| Project/Area Number |
21KK0130
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 45:Biology at organismal to population levels and anthropology, and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
今井 啓雄 京都大学, ヒト行動進化研究センター, 教授 (60314176)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺井 洋平 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 助教 (30432016)
糸井川 壮大 明治大学, 研究・知財戦略機構(生田), 研究推進員(ポスト・ドクター) (30910492)
辻 大和 石巻専修大学, 理工学部, 准教授 (70533595)
荒川 那海 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 特別研究員 (90844754)
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| Project Period (FY) |
2021-10-07 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥19,240,000 (Direct Cost: ¥14,800,000、Indirect Cost: ¥4,440,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
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| Keywords | 味覚 / 毛色 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究計画では、インドネシアWallacea地域周辺で進化した哺乳類について、日本とインドネシアの研究者が協力することにより、先端的な分子研究を行うことを目指している。そのために現地（インドネシア）にDNAやRNAを用いた研究の拠点を立ち上げ、国境を越えた生物資源の移動無しに最先端の研究を実施する環境を形成する。それによりインドネシアと我が国双方の若手研究者を育成すると共に、以下に挙げるいくつかの生物進化の謎を解き明かす。具体的には、味覚と毛色という身体の内外の二つの表現型を対象に、霊長類と有袋類の進化が遺伝子の機能進化なのか、遺伝子発現変化なのかを解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
今井と寺井、糸井川は、研究員のYanと共に2022年10月にインドネシアを訪問し、ボゴール農科大学でRNA抽出とライブラリ作成の系の構築を行った。特に糸井川とYanは、ボゴール農大にてRNA抽出システムの構築並びに抽出方法の最適化を実施した。スラウェシ島南東部にてM. ochreataとM. brunnescensのサンプリングを行った。また、糸井川は公共データベースに登録されている全ゲノムアセンブリから有袋類MC1R配列を取得し、PCR増幅用のプライマーを設計した。また同手法と設計したプライマー配列をインドネシア側の研究者・学生に共有した。辻は2023年2-3月にインドネシアを訪問し、１）ボゴール農科大学との共同研究、２）西ジャワ州パガンダラン自然保護区でのジャワルトン、カニクイザルの調査並びに研究連絡、３）西ジャワ州テラガワルナ自然保護区でのカニクイザルの調査と研究連絡を行った。
これらの海外での活動をもとに、帰国後は合成DNAライブラリについてexon capturingを行い、exon領域だけを抽出した。すべてのライブラリの配列を均等に決定できるように混合し、Illumina社のHiseqXシークエンサーにより配列を合計120 Gb決定した。決定した配列をアカゲザルの参照ゲノム配列にマッピングし、スラウェシマカクのexon由来の配列の比率を算出した。その結果マカク由来の配列は70-90%とexon由来の配列が濃縮されていることが確認された。実際の配列の総量は、個体ごとに7 -13 Gb であり、カバレージ(exon配列を何回決定したかの指標)を求めると40-60xとなり、解析に十分な量の配列が決定されていることが確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
コロナ禍の影響で渡航が危ぶまれていたが、2023年10月に今井と寺井が、2023年3月に辻がインドネシアに渡航し、それぞれの研究を実施してきた。そのため、７種のエクソーム解析については全種が揃い、統合的な解析を行う準備が整った。また、RNAseqについては新たな解析方法が必要であることが判明してきた。
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| Strategy for Future Research Activity |
次世代シークエンスの結果の解析をさらに進め、今後、M. ochreataとM. brunnescens以外のスラウェシマカクについても毛色に関わる遺伝子発現変化を検討する。さらに、cuscus等の有袋類にも同様の手法を広げ、毛色や味覚の個体差や種差の原因を遺伝子レベルやタンパク質レベルで解明することを目指す。エクソーム解析により遺伝子流動等の可能性等新たな知見が示されてきたが、今後のより詳細な解析により、その種分化における役割や、種の特徴を決定する因子を同定することができると期待される。また全ゲノムシークエンスの解析を実施する事により、非コード領域の進化や遺伝子重複の適応への関与も含めたゲノム全体像が解明されると考えられる。また、同時にサンプリングした毛根由来のRNA解析により、種の特徴である毛色パターン等の分子メカニズムの手がかりも得られると期待される。特に、最近急速に方法が発展している機械学習を用いた動的な解析を実施できる研究者を分担者に加えることにより、遺伝子変動の実態を明らかにすることが期待される。
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Report
(2 results)
Research Products
(18 results)
