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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Mechanisms of sex-extinction avoidance approaching from frequent XY/ZW sex-chromosome turnover in amphibians

Planned Research

Project AreaSex-chromosome cycle: Dissecting mechanisms of sex-extinction avoidance approaching from sex-chromosome turnover
Project/Area Number 22H05070
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

桂 有加子  京都大学, ヒト行動進化研究センター, 助教 (00624727)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 井川 武  広島大学, 両生類研究センター, 准教授 (00507197)
Project Period (FY) 2022-05-20 – 2025-03-31
Keywords性染色体 / ゲノム / トランスクリプトーム / ターンオーバー / 両生類
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、両生類でXY型からZW型への性染色体の入れ替わりが生じるプロセスを明らかにすることである。そのために、XY型とZW型をもつツチガエルとネッタイツメガエルの両生類2種の大規模な塩基配列情報を決定し、性染色体配列を同定し、集団あるいは系統間での性染色体の違いを明らかにする。2023年度は、塩基配列情報の解析により、日本に分布するツチガエル集団の系統関係を明らかにした。さらに、X,Y,Z,W染色体由来の配列の解析により、Y染色体とZ染色体の相同性が高いことを明らかにした。以上について学会等で発表を行った。また、実験に利用するために、6-7月にツチガエル2集団の野外サンプリングを行い、研究室で飼育を継続している。繁殖期のツチガエルの自然交配により、オタマジャクシから未分化な性腺を含む組織を採取し、RNA抽出を行った。ネッタイツメガエルについて4近交系統での性決定時期の幼生組織のRNA-seq解析を行った。雌雄で多型のあるゲノム領域をGRAS-Di 法により決定した。以上より、一部系統で性決定候補遺伝子の絞り込みに成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初予定していた通り、両生類2種において大規模な塩基配列情報の決定を行い、性染色体及び性決定候補遺伝子の絞り込みを行うことができたため。

Strategy for Future Research Activity

今後は、ツチガエルの2個体(XX,ZZ)についてPacBio Revioシステムによるロングリードシーケンスの染色体レベルでのアッセンブルを行う。また、RNA-seq法による遺伝子発現解析を行い、雌雄で発現差のある遺伝子を同定し、性決定候補遺伝子の探索を行う。ネッタイツメガエルについては、性決定候補遺伝子が性決定に関わっている可能性についてCRISPR-Cas9システムを用いた機能欠失・獲得実験による性決定配列の同定を検討する。

  • Research Products

    (36 results)

All 2023 2022

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 6 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Identification of ancestral sex chromosomes in the frog Glandirana rugosa bearing XX-XY and ZZ-ZW sex-determining systems2022

    • Author(s)
      Ikuo Miura, Foyez Shams, Jeffries, Daniel Lee, Yukako Katsura, Shuuji Mawaribuchi, Nicolas Perrin, Michihiko Ito, Mitsuaki Ogata, Tariq Ezaz
    • Journal Title

      Molecular Ecology

      Volume: 31 Pages: 3859-3870

    • DOI

      10.1111/mec.16551

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cryo-injury procedure-induced cardiac regeneration shows unique gene expression profiles in the newt?Pleurodeles waltl.2022

    • Author(s)
      Hitoshi Uemasu, Hiromi Ikuta, Takeshi Igawa, Makoto Suzuki, Mizuki Kyakuno, Yui Iwata, Ichiro Tazawa, Hajime Ogino, Yukio Satoh, Takashi Takeuchi, Noriyuki Namba, Toshinori Hayashi
    • Journal Title

      Developmental Dynamics

      Volume: 251 Pages: 864-876

    • DOI

      10.1002/dvdy.450

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Optimization of CRISPR/Cas9-mediated gene disruption in?Xenopus laevis?using a phenotypic image analysis technique.2022

    • Author(s)
      Mikio Tanouchi, Takeshi Igawa, Nanoka Suzuki, Makoto Suzuki, Nusrat Hossain, Haruki Ochi, Hajime Ogino
    • Journal Title

      Development Growth and Differentiation

      Volume: 64 Pages: 219-225

    • DOI

      10.1111/dgd.12778

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Crystal structure of thermally stable homodimeric cytochrome c’-beta from?Thermus thermophilus.2022

    • Author(s)
      Yoshimi T, Fujii S, Oki H, Igawa T, Adams HR, Ueda K, Kawahara K, Ohkubo T, Hough MA, Sambongi Y
    • Journal Title

      Acta Crystallographica Section F

      Volume: 78 Pages: 217-225

    • DOI

      10.1107/S2053230X22005088

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Environmental DNA methods for detecting two invasive alien species (American bullfrog and red swamp crayfish) in Japanese ponds2022

    • Author(s)
      Ogata S, Doi H, Igawa T, Komaki S, Takahara T
    • Journal Title

      Ecology Research

      Volume: 37 Pages: 701-710

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12341

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Heterologous expression and biochemical comparison of two homologous SoxX proteins of endosymbiontic?Candidatus?Vesicomyosocius?okutanii?and free-living?Hydrogenovibrio crunogenus?from deep-sea environments.2022

    • Author(s)
      Fujii S, Somei K, Asaeda Y, Igawa T, Hattori K, Yoshida T, Sambongi Y
    • Journal Title

      Protein Expression and Purification

      Volume: 200 Pages: 106157

    • DOI

      10.1016/j.pep.2022.106157

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evolutionary tuning of TRPA1 underlies the variation in heat avoidance behaviors among frog species inhabiting diverse thermal niches.2022

    • Author(s)
      Saito S, Saito CT, Igawa T, Takeda N, Komaki S, Ohta T, Tominaga M
    • Journal Title

      Molecular Biology and Evolution

      Volume: 39 Pages: msac180

    • DOI

      10.1093/molbev/msac180

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Postmating isolation and evolutionary relationships among?Fejervarya?species from Lesser Sunda, Indonesia and other Asian countries revealed by crossing experiments and mtDNA Cytb sequence analyses.2022

    • Author(s)
      Hasan M, Kurniawan N, Soewondo A, Nalley WMM, Matsui M, Igawa T, Sumida M,
    • Journal Title

      Ecology and Evolution

      Volume: - Pages: e9436

    • DOI

      10.1002/ece3.9436

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Rapid and collective determination of the complete “hot-spring frog” mitochondrial genome containing long repeat regions using Nanopore sequencing.2022

    • Author(s)
      Yuka Asaeda, Kento Shiraga, Makoto Suzuki, Yoshihiro Sambongi, Hajime Ogino, Takeshi Igawa
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: - Pages: 521512

    • DOI

      10.1101/2022.12.21.521512

    • Open Access
  • [Presentation] ツメガエル幼生の尾部再生におけるヒストン脱メチル化因子jmjd3 の発現制御解析2023

    • Author(s)
      吉田真菜, 鈴木誠, 井川武, 鈴木菜花, 荻野肇
    • Organizer
      令和4年度 日本動物学会中国四国支部広島県例会
  • [Presentation] 温度応答メカニズム解析のためのカジカガエル類初代培養細胞系の確立2023

    • Author(s)
      荻野ひなよ, 荻野肇, 鈴木誠, 井川武
    • Organizer
      令和4年度 日本動物学会中国四国支部広島県例会
  • [Presentation] 無尾両生類における温度ニッチの多様化に連動した忌避行動と高温受容体の進化2023

    • Author(s)
      齋藤茂, 斎藤くれあ, 井川武, 小巻翔平, 太田利男, 富永真琴
    • Organizer
      広島大学両生類研究センター バイオリソース棟落成記念シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] リュウキュウアカガエルにおける高温耐性関連遺伝子の同定と機能解析2023

    • Author(s)
      白神賢人, 井川武, 鈴木誠, 鈴木菜花, 荻野肇
    • Organizer
      広島大学両生類研究センター バイオリソース棟落成記念シンポジウム
  • [Presentation] リュウキュウカジカの高温耐性に関わる遺伝的要因の探索・同定2023

    • Author(s)
      浅枝優花, 白神賢人, 鈴木誠, 井川武
    • Organizer
      広島大学両生類研究センター バイオリソース棟落成記念シンポジウム
  • [Presentation] 温度応答メカニズム解析のためのカジカガエル類初代培養細胞系の確立2023

    • Author(s)
      荻野ひなよ, 荻野肇, 鈴木誠, 井川武
    • Organizer
      広島大学両生類研究センター バイオリソース棟落成記念シンポジウム
  • [Presentation] ネッタイツメガエル近交系からXY/ZW染色体の入れ替わり機構を探る2023

    • Author(s)
      井川武
    • Organizer
      学術変革B「性染色体サイクル」第1回領域会議
  • [Presentation] ツチガエルでのXY/ZW染色体の入れ替わり機構の解明に向けて2023

    • Author(s)
      桂有加子
    • Organizer
      学術変革B「性染色体サイクル」第1回領域会議
  • [Presentation] Case Report: Findings and Statements got through the Next Generation Leadership Researchers Roundtable I and II2023

    • Author(s)
      Michiyo Shimamura, Yuri Fujii, Zenki Hirakawa, Masanori Isobe, Kiyoshi Ito, Yukako Katsura, Mokottunas Kitahara, Nako Maishi, Satoshi Matsuoka, Noriko Nagahori, Risa Nakahara, Nobuto Nakatsukasa Kanako Sasaki, Izumi Sato, Kosuke Shiraishi, Shiyu Sun, Misaki Toyofuku, Naoko Yasui, Minako Jen Yoshikawa
    • Organizer
      OIST Inclusive Leadership Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Next Generation Leadership Researcher Session2023

    • Author(s)
      Yukako Katsura
    • Organizer
      OIST Inclusive Leadership Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ネッタイツメガエル近交系からXY/ZW染色体の入れ替わり機構を探る2022

    • Author(s)
      井川武
    • Organizer
      学術変革領域研究B「性染色体サイクル」キックオフシンポジウム
  • [Presentation] NBRPツメガエル・イモリとツメガエルを用いたヒト疾患研究2022

    • Author(s)
      鈴木誠, 井川武, 鈴木菜花, 加藤陽菜子, 欧語詩, 辻本貴行, 黒坂寛, 林利憲, 荻野肇
    • Organizer
      第93回日本動物学会大会
    • Invited
  • [Presentation] 温泉ガエル・リュウキュウカジカガエルとカジカガエルのゲノム配列決定とゲノム比較2022

    • Author(s)
      井川武, 荻野肇
    • Organizer
      第93回日本動物学会大会
  • [Presentation] ツメガエルを用いたオオノログ進化メカニズムの研究とNBRP2022

    • Author(s)
      荻野肇, 田内幹大, 井川武, 坂口裕介, 鈴木誠, 鈴木菜花, 越智陽城
    • Organizer
      第93回日本動物学会大会
    • Invited
  • [Presentation] 脊索動物の双眼の進化の分子的メカニズム2022

    • Author(s)
      坂口裕介, 高野友篤, 井川武, 阪上起世, 鈴木誠, 鈴木菜花, 荻野肇
    • Organizer
      第93回日本動物学会大会
  • [Presentation] リュウキュウカジカガエルの高温耐性関連遺伝子の同定および機能解析2022

    • Author(s)
      白神賢人, 井川武, 鈴木誠, 鈴木菜花, 荻野肇
    • Organizer
      第93回日本動物学会大会
  • [Presentation] Function of cyclin D1 in the regulation of the cell cycle in newts2022

    • Author(s)
      HitoshiUemasu,HiromiIkuta,TakeshiIgawa,MakotoSuzuki,MitsukiKyakuno,YuiIwata,IchiroTazawa,HajimeOgino,YukioSatoh,TakashiTakeuchi,NoriyukiNamba,ToshinoriHayashi
    • Organizer
      55th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] イモリの細胞周期開始におけるcyclin D1?の機能の解明2022

    • Author(s)
      生田裕美, 上桝仁志, 東翔平, 井川武, 田澤一朗, 古野伸明, 難波範行, 荻野肇, 竹内隆, 林利憲
    • Organizer
      動物学会第93回大会
  • [Presentation] イモリの細胞周期開始におけるcyclin D1の機能解明に向けた研究2022

    • Author(s)
      生田裕美, 上桝仁志, 東翔平, 井川武, 田澤一朗, 古野伸明, 難波範行, 荻野肇, 竹内隆, 林利憲
    • Organizer
      イベリアトゲイモリゲノム解読記念シンポジウム&第3回イベリアトゲイモリ研究会
  • [Presentation] 秋田県湯沢市・川原の湯っこに産するカジカガエル幼生の長期高温耐性と同所的に産する藍藻類について2022

    • Author(s)
      井川武, 鈴木誠, 髙柳春希, 荻野肇
    • Organizer
      日本爬虫両生類学会 第61回沖縄大会
  • [Presentation] Population demography of Buergeria japonica based on Genotyping by Random Amplicon Sequencing-Direct (GRAS-Di) methods2022

    • Author(s)
      Bagus Priambodo, Shohei Komaki, Makoto Suzuki, Hajime Ogino, Takeshi Igawa
    • Organizer
      日本爬虫両生類学会 第61回沖縄大会
  • [Presentation] Development of Xenopus as a high-throughput modeling system for human diseases caused by non-coding mutations2022

    • Author(s)
      Nusrat Hossain, Takeshi Igawa, Makoto Suzuki, Nanoka Suzuki, Hajime Ogino
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会
  • [Presentation] NBRP Clawed frogs / Newt Genetic and genomic resources of amphibian model organisms and their applications2022

    • Author(s)
      Makoto Suzuki, Takeshi Igawa, Nanoka Suzuki, Ichiro Tazawa, Keisuke Nakajima, Nobuaki Furuno, Ken-ichi T. Suzuki, Haruki Ochi, Takashi Kato, Toshinori Hayashi, Hajime Ogino
    • Organizer
      The 13th International Meeting of the Asian Network of Research Resource Centers (ANRRC 2022)
  • [Presentation] 無尾両生類における温度ニッチの多様化に応じた忌避行動および高温センサー分子の進化2022

    • Author(s)
      齋藤茂, 斎藤くれあ, 井川武, 小巻翔平, 太田利男, 富永真琴
    • Organizer
      動物学会第93回大会
  • [Presentation] ツチガエルでのXY/ZW染色体の入れ替わり機構の解明に向けて2022

    • Author(s)
      桂有加子
    • Organizer
      学術変革領域研究B「性染色体サイクル」キックオフシンポジウム
  • [Presentation] DNAメチル化酵素の配列特異性変換によるピロリ菌エピゲノムのミクロ進化2022

    • Author(s)
      福世真樹,米澤英雄, 矢野大和,桂有加子,矢原耕史,柴田朋子,重信秀治,Bahityar Rahmutulla,内山郁夫,長谷川嘉則,小原收,金田篤志,今野武津子,小林一三
    • Organizer
      第28回日本ヘリコバクター学会
  • [Presentation] Epigenome microevolution associated with DNA methyltransferases’ sequence-specificity alteration in H. pylori2022

    • Author(s)
      Masaki Fukuyo, Hideo Yonezawa, Hirokazu Yano, Yukako Katsura, Koji Yahara, Mutsuko Konno, Tomoko Shibata, Shuji Shigenobu, Bahityar Rahmutulla, Ikuo Uchiyama, Yoshinori Hasegawa, Osamu Ohara, Atsushi Kaneda, Ichizo Kobayashi
    • Organizer
      CHRO2022 (the 21st International workshop on Campylobacter, Helicobacter and Related Organisms)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

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