| Project/Area Number |
22K06416
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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 45050:Physical anthropology-related
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| Research Institution | National Museum of Nature and Science, Tokyo |
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Principal Investigator |
森田 航 独立行政法人国立科学博物館, 生命史研究部, 研究員 (20737358)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山中 淳之 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 准教授 (80343367)
目加田 和之 岡山理科大学, 理学部, 教授 (90360651)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 歯 / 遺伝子型-表現型マッピング / スンクス / QTL解析 / GWAS / 量的形質遺伝子座（QTL）解析 / 歯種 / 人類進化 / 形態解析 |
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| Outline of Research at the Start |
ヒトを含め多くの哺乳類は、4つの異なる歯種（切歯・犬歯・小臼歯・大臼歯）を持ち、人類進化の過程でそれぞれの歯種の形は様々に変化してきた。しかし、この進化上重要な歯の形態的変異の発生遺伝学的な要因は明らかではなかった。そこで本研究はヒトと同様に4つの歯種を持つスンクスを対象に量的形質遺伝子座(QTL)解析を行い、形態変異をもたらす歯種ごとの遺伝的基盤を解明を目指す。歯の形態変化を生じさせたミクロな発生遺伝学的要因と、マクロな進化イベントとを関連付けることで、より包括的な人類進化史の理解が可能となる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2024年度はF0世代であるカトマンズ系統と、長崎系統から作出したF1世代を用い、さらに、同家系のF1世代同士を交配させたF2世代のスンクスの作出を進めた。最終年度において、当初予定していた200体を超えるF2世代の作出に成功し、サンプルの総計は２66個体となった。本研究にとって核となる各歯種の形態のシェイプバリエーションを定量化するため、未咬耗なままの状態に歯の形態を保つように、生後１６日齢でF2個体をサンプリングした。
分析の基礎となるゲノムデータについては筋組織からDNAを抽出した後にライブラリ作成を行い、参照配列に対しマッピングし、表現型との関連を解析した。具体的には、歯のシェイプやサイズについては形態地図法で定量化すると共に、特定の歯種（上顎第３切歯と第３小臼歯）の有無については、骨格標本をμCT撮影し得られた画像から３次元モデルの再構築を行い解析を進めた。予備的な解析ではあるが、得られた個体を用いてゲノムワイド関連解析（GWAS）、並びに、量的形質遺伝子座（QTL）解析を行った。
その結果、多くの表現型について、歯の正常な発生に必須な遺伝子や、歯のパターニングに用いられるシグナル伝達経路関連遺伝子、体の成長に関与する遺伝子やシグナル伝達経路関連遺伝子などが候補として有意な相関が見いだされた。これらの予備的な解析結果は、欧州進化発生学会、並びに、日本進化学会において発表した。
本研究で得られた研究資料は、個体ごとに紐づいた４つの異なる性状のデータ、すなわち、仮剥製標本、骨格標本、ゲノムデータ、頭部のμCTデータ・並びに歯の3Dサーフェスデータと、を整えることができた。歯の形態以外にも歯の有無（上顎の第３切歯と第３小臼歯が欠失しうる）や、内耳の形態も含め、他の表現型についても今後さらなる研究利用が期待できる標本群を構築することができた。
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