• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

棘皮動物幼生骨片と脊椎動物咽頭弓をモデルとした新奇形態進化の研究

Publicly Offered Research

Project AreaGenetic bases for the evolution of complex adaptive traits
Project/Area Number 25128701
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

和田 洋  筑波大学, 生命環境系, 教授 (60303806)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywords棘皮動物 / メダカ / 咽頭分節 / 幼生骨片 / Pax1 / 咽頭弓 / ヤツメウナギ / 顎 / 進化
Outline of Annual Research Achievements

ウニにみられる幼生骨片進化を対象に、複合適応形質進化過程で、適応度の谷をどのように克服してきたかという問題にアプローチしてきた。これまでに、Alx1をヒトデのオーリクラリア型幼生で強制発現させたとき、表現型にはほとんど影響がないが、骨形成のエフェクター遺伝子のいくつかの発現が活性化されるという、遺伝子ネットワークの頑健性と柔軟性という両側面を明らかにした。この点を、遺伝子ネットワークの視点からとらえ直すことを目的に、動力学モデルを用いた遺伝子発現データからの遺伝子ネットワークモデルの推定を、ウニの内中胚葉遺伝子ネットワークを対象に行った。そこでは、実際のネットワークが、遺伝子発現のゆらぎ(ノイズ)と結合の揺らぎ(シスエレメントの出現、消失)に対する頑健性に対するトレードオフの中で、最適なパラメーターとなっていることがわかってきた。
また、遺伝子ネットワークの柔軟性をさらに検証すべく、ヨツアナカシパンというウニを用いて、地域集団間で発現に違いが見られる遺伝子をスクリーニングした。その解析の中で、千葉県館山と広島県向島の集団で比較したところ、216の遺伝子が異なる発現をしていることがわかった。このうちいくつかはは、ゲノムのノンコーディング領域からde novoに生じる遺伝子の特徴と一致していることから、de novo遺伝子を数多く検出していると考えている。
また、もう1つの課題として、脊椎動物の咽頭弓における神経管と内胚葉性咽頭嚢の協調的な分節が成立している機構について解析した。咽頭嚢特異的に発現する pax1をノックダウンしたメダカは咽頭嚢の分節が正常に起こらなかった。そこで、ゲノム編集によるpax1 nullの個体で中胚葉の分節について再度調査し、上記の結論の検証を行ったところ、Pax1の内胚葉での分節が、一時的な分節情報を生み出しているという仮説を支持する証拠が得られた。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] A comparative examination of neural circuit and brain patterning between the lamprey and amphioxus reveals the evolutionary origin of the vertebrate visual center2015

    • Author(s)
      Daichi G. Suzuki, Yasunori Murakami, Hector Escriva, Hiroshi Wada
    • Journal Title

      Journal of Comparative Neurology

      Volume: 523 Issue: 2 Pages: 251-261

    • DOI

      10.1002/cne.23679

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Expression patterns of Eph genes in the “dual visual development” of the lamprey and their significance in the evolution of vision in vertebrates2015

    • Author(s)
      Daichi G. Suzuki, Yasunori Murakami, Yuji Yamazaki, Hiroshi Wada
    • Journal Title

      Evolution & Development

      Volume: 17 Issue: 2 Pages: 139-147

    • DOI

      10.1111/ede.12119

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Cleavage pattern and development of isolated D blastomeres in bivalves2015

    • Author(s)
      Naoki Hashimoto, Yoshihisa Kurita, Kana Murakami, Hiroshi Wada
    • Journal Title

      Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution

      Volume: 324 Issue: 1 Pages: 13-21

    • DOI

      10.1002/jez.b.22585

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The Echinoderm Larval Skeleton as a Possible Model System for Experimental Evolutionary Biology.2014

    • Author(s)
      Hiroyuki Koga, Yoshiaki Morino and Hiroshi Wada
    • Journal Title

      Genesis

      Volume: in press

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hemichordate neurulation and the origin of the neural tube2013

    • Author(s)
      Norio Miyamoto and Hiroshi Wada
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 4 Issue: 1 Pages: 2713-2713

    • DOI

      10.1038/ncomms3713

    • NAID

      120007136374

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 棘皮動物ヨツアナカシパン自然集団が有す、発生のバリエーション2014

    • Author(s)
      遠藤 愛、古賀 皓之、和田 洋
    • Organizer
      日本動物学会
    • Place of Presentation
      仙台市東北大学
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Amphioxus and the vertebrate head segmentation2014

    • Author(s)
      Hiroshi Wada
    • Organizer
      EuroEvoDevo 2014
    • Place of Presentation
      ウィーン、オーストリア
    • Year and Date
      2014-07-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi