| Project/Area Number |
23K23950
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| Project/Area Number (Other) |
22H02687 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45030:Biodiversity and systematics-related
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| Research Institution | Hiroshima University (2023-2024)
Tokyo University of Agriculture (2022) |
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Principal Investigator |
米澤 隆弘 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (90508566)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
甲能 直樹 独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, グループ長 (20250136)
呉 佳齊 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 研究員 (00831744)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2022: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
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| Keywords | 哺乳類 / 適応進化 / ゲノム / 非コード領域 / 海生適応 / 分子進化速度 / 祖先形質推定 / 機能的制約 / 水（海）生適応 / テンレック / 適応放散 / 選択圧 / 表現型 / 分子進化 |
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| Outline of Research at the Start |
現在、様々な生物種のゲノムデータが利用できるようになった。しかしながら、生物の多様な形質がどのように創出されるのかという根本的な問題に関して、我々はこの膨大なデータからごくわずかな情報しか引き出せていない。これは、複雑な表現型を支配する複数の遺伝子間の相互作用が充分に理解されておらず、またゲノムの大部分を占める非コード領域の機能がまだほとんど解明されていないことに起因する。本研究は、進化の過程における非コード領域の選択圧の変動をモデル化し、形態学・生態学的形質と関連付けることで非コード領域の機能を解明することを目的としている。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度は以下の研究を実施した
1) 哺乳類442種のゲノムデータから17343座位のタンパク質コード領域を取得し、研究代表者のグループが開発を進めている独自のゲノム統計学的手法により解析した。これにより哺乳類の進化史で収斂的に起きた劇的な形態学的・生理学的変化を伴う適応進化に関して重要な知見を得ることができた。特に祖先形質推定に関しては、従来の最小進化の規準に基づく手法からは見えてこない、様々な知見を得ることができた。この内容に関して現在、論文にまとめている。
2) 本研究計画で新規に決定した20種の新規ゲノムデータについてバイオインフォマティックスにより全ゲノムアラインメントを取得した。このデータからタンパク質コード領域、5’UTR、3’UTR, イントロン、UCNE等のデータを取得し、データベース化した。この分類群に関して生態学的・形態学的データを取得した。現在、ゲノム系統学的な解析を進行中であり、この解析が終わり次第、タンパク質コード領域のみならず非コード領域を対象に生活史や形態学的形質のような複雑な表現型を支配する座位の予測と祖先形質の推定を行う。
3) 上述（2）の新規ゲノムデータを決定した20種の動物種に関して、集団レベルの解析をおこなうためにRAD-seq解析を実施した。これにより71個体のゲノムワイドSNPデータを取得することができた。これにより上述（2）で得られた座位ごとの分子進化速度（種間比較）と塩基多様度（種内変異）を直接的に比較することが可能になり、非コード領域の果たす役割を種内⇔近縁種間（同属種）⇔遠縁種間（別属）という異なる時間スケールでの変化のなかで分析することが可能になった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究代表者の所属変更に伴う新規研究室のセットアップにくわえて諸般の事情により2023年度はバイオインフォマティックスの専門家を含めた研究体制をとることができなかったため、論文出版が予定よりもやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度は当初予定していた通りに、ゲノム進化学解析、バイオインフォマティックス、古生物学の専門家で研究体制を構築し研究を進めている。リモートによる研究会議も定期的に開催しておりデータ解析と論文化を進めている。
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