2003 Fiscal Year Annual Research Report
両生類のミトコンドリアDNAに関する分子進化学的研究
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13839012
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| Research Institution | HIROSHIMA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
住田 正幸 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10163057)
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| Keywords | ミトコンドリアDNA / 全塩基配列 / 遺伝子配置 / 分子進化 / 両生類 / トノサマガエル / カジカガエル / ヒキガエル類 |
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| Research Abstract |
平成13年度には、無尾両生類のアカガエル科のトノサマガエルを用いてミトコンドリアDNAの全塩基配列を決定し、本種では4つのtRNA遺伝子の配置が他の脊椎動物のものと異なっていることを報告した。平成14年度には、アオガエル科のカジカガエルのミトコンドリアDNAの全塩基配列を決定し、本種にはトノサマガエルと同様に4つのtRNA遺伝子の配置が変化していることに加えて、ND5遺伝子の転座が固有に起きていることを報告した。そこで本年度は、これらのミトコンドリアDMの遺伝子配置の変化が無尾両生類の進化のどの段階で生じたのかを明らかにするため、アカガエル科から2種、アオガエル科から9種、さらに両科のどちらに近縁か議論のあるマダガスカルガエル科の2種を用いて、上記tRNA遺伝子とND5遺伝子周辺の部分塩基配列を決定した。その結果、アカガエル科では、4つのtRNA遺伝子の配置は同科のトノサマガエルと同じであること、アオガエル科の多くは、トノサマガエルと同じtRNA遺伝子の配置に加え、カジカガエルと同じND5遺伝子の配置を持つことが明らかになった。本結果から、4つのtRNA遺伝子の配置の変化は、アカガエル科とアオガエル科の共通の祖先で生じ、ND5遺伝子の転座は、アオガエル科の祖先で生じたと推定された。またマダガスカルガエル科のND5遺伝子の位置はアオガエル科と同じであったことから、本科はアオガエル科に近縁であることが示唆された。次に、いくつかのタクサにおける分化の程度を遺伝子レベルで解析し、種分化及び系統進化の過程を解明するうえで有効な指標となる遺伝子を検索するため、アメリカ、ヨーロッパ、アジアのヒキガエル類を用いて、cytb、tRNA、16SrRNA、12SrRNAの4つのミトコンドリア遺伝子の部分塩基配列を決定した。その結果、各遺伝子とも塩基置換率は集団間、亜種間、種間の順で大きくなること、ヒキガエルの系統解析には、それらのうち、塩基置換速度が比較的速く、多くの系統情報が得られるcytb遺伝子を用いるのが、最も適当であることなどが分った。
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[Publications] Sumida, Masayuki: "Complete nucleotide sequence and gene rearrangement of the mitochondrial genome of the Japanese pond frog Rana nigromaculata"Genes & Genetic Systems. 76(5). 311-325 (2001)
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[Publications] Sumida, Masayuki: "Inter- and intraspecific evolutionary relationships of the rice frog Rana limnocharis and the allied species R. cancrivora inferred from crossing experiments and mitochondrial DNA sequences of the 12S and 16S rRNA genes"Molecular Phylogenetics and Evolution. 25(2). 293-305 (2002)
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[Publications] Sumida, Masayuki: "Reproductive isolating mechanisms and molecular phylogenetic relationships among brown frogs distributed in the Palearctic region"Zoological Science. 20(5). 567-580 (2003)
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[Publications] Sumida, Masayuki: "Geographic variability in expression of the sex-linked AAT-1 gene of the bell-ring frog, Buergeria buergeri"Journal of Experimental Zoology. 302B(In press). (2004)
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[Publications] 住田正幸: "カエルの遺伝研究最先端(松井正文編)"「これからの両棲類学」裳華房(印刷中). (2004)
