2002 Fiscal Year Annual Research Report
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12202005
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| Research Institution | National Institute of Genetics |
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Principal Investigator |
五條堀 孝 国立遺伝学研究所, 生命情報・DDBJ研究センター, 教授 (50162136)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 典弘 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (60132982)
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| Keywords | EST / マイクロアレイ / 比較ゲノム / 発現プロファイル / 神経系 / バイオインフォマティクス |
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| Research Abstract |
異種間のゲノム情報を比較検討することにより、多細胞の遺伝子システムの多様化と進化機構を解明することを目的として研究をすすめた。この目的を具体的に達成するため、比較ゲノム解析の中心的な対象を、系統進化の過程を考慮して以下のように選定した。扁形動物、軟体動物、魚類、ヒトである。本年度は、神経系の中で特に、神経器官の代表として眼に焦点を当てて研究を進めた。ヒトを代表とする脊椎動物の眼はレンズ眼と呼ばれる、カメラのような構造をしている。一方、脊椎動物以外では、昆虫では複眼、オウムガイなどの無脊椎動物ではピンホール眼といった具合に種によって多様に分化している。軟体動物であるタコやイカの仲間もヒトの眼に非常によく似た構造を持つカメラ眼を持つことが知られている。この、ヒトに見られるカメラ眼とタコの眼の進化的な関係を知ることは生物の進化と形態の多様性を知ることにつながるばかりでなく、動物における神経系の進化と多様性を明らかにすることにもつながると考えられる。タコ眼におけるEST配列とヒトを中心に比較ゲノム的手法を用いて両者の眼において用いられている遺伝子の比較を試みた。その結果、タコの眼で発現しておりかつ、眼に特異的な機能を持つと考えられる遺伝子約800のうち、およそ半分の400の遺伝子がヒト、センチュウ、ショウジョウバエなどの種に存在することがわかった。更に、タコにとって系統的には近縁であるセンチュウやショウジョウバエより、ヒトと共有する遺伝子のほうが数としては多いことが予測された。進化の過程で、かなりの数の遺伝子が、系統特異的に失われていることが明らかになってきた。生物の多様化進化の過程において複雑性の増加だけでなく、遺伝子の発現パターンや遺伝子の数のレベルにおいては、遺伝子の消失による遺伝子組み合わせの変化のようなイベントの果たした役割の可能性を検討することの必要性を示すものと考えられる。
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[Publications] Iwama, Hisakazu: "Identification of Neurotransmitter Receptor Genes under Significantly Relaxed Selective Constraint by Orthologous Gene Comparisons between Humans and Rodents"Molecular Biology and Evolution. Vol.19. 1891-1901 (2002)
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[Publications] Tanaka, Yasuhito: "A Comparison of the molecular clock of hepatitis c virus in the United States and Japan predicts that hepatocellular carcinoma incidence in the United States will increase over the next two decades"Proc.Natul.Acad.Sci.. Vol.99. 15584-15589 (2002)
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[Publications] The Fantom Consortium, the Riken Exploration Research Group I & II: "Analysis of the Mouse Transcriptome based on Functional Annotation of 60,770 full-length cDNAs"Nature. Vol.420. 563-573 (2002)
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[Publications] Sasaki, Takuji: "The genome sequence and structure of rice chromosome 1"Nature. Vol.420. 312-316 (2002)
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[Publications] Cebria, Francesc: "FGFR-related gene nou-darake restricts brain tissues to the head region of planarians"Nature. Vol.419. 620-624 (2002)
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[Publications] Akashi, Hiroshi: "Metabolic efficiency and amino acid composition in the proteomes of Escherichia coli and Bacillus subtilis"Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. Vol.99. 3695-3700 (2002)
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[Publications] Niimura, Yoshito: "In silico chromosome staining : Reconstruction of giemsa bands from the whole human genome sequence"Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. Vol.99(2). 797-802 (2002)
