ショウジョウバエのヒストン遺伝子における協調進化のメカニズムの解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15570186
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 松尾 義則 徳島大学, 総合科学部, 教授 (80219401)
• Keywords: ショウジョウバエ / 多重遺伝子 / 協調進化 / GC含量

Research Abstract

この科学研究費の交付期間内に、ショウジョウバエの複製依存型ヒストン遺伝子クラスター領域のゲノム進化のメカニズム、特に協調進化のメカニズムをDNAレベルで明らかにするのがこの研究の目的である。今年度におこなった研究から次のような成果が得られた。
キイロショウジョウバエの近縁8種(D.melanogaster, D.teissieri, D.sechellia, D.mauritiana, D.simulans, D.yakuba, D.orena, D.erecta)で未解析であった6種から複製依存型ヒストン遺伝子繰り返しユニット(各約5kb、ただしH3遺伝子領域はすでに解析済み)をPCR法で増幅し、クローニングを行った。全領域のDNA塩基配列を決定し、8種の全データを完成させた。DNA塩基配列を種間および同じ種内のファミリーメンバー間で比較し、種間での分岐度、ファミリーメンバー間の異質性、塩基の組成等を遺伝子の領域ごとに分けて調べた。ヒストン遺伝子繰り返しユニットの異質性の程度はD.yakubaで0.6%、D.sechelliaで0.7%であった。これはD.melanogasterで観察された量とほぼ同じ値であった。また、最も近縁な種間における分岐度は種内のファミリーメンバー間の異質性よりかなり大きく、このことはH3遺伝子領域でみられた協調進化がヒストン遺伝子繰り返しユニット全体でも起こっていることを示している。GC含量については、近縁種間の比較では、各遺伝子領域でも、遺伝子の3番目のコドンにおいてもほとんど差はみられなかった。そのため突然変異やゲノム全体に共通に働いている進化的要因の効果を詳しく調べることができなかったが、次年度以降にGC含量の異なる遠縁の種について解析を進める計画で協調進化に果たしているこれらの役割を明らかにすることができ、協調進化のメカニズムをDNAレベルで解明することができると思われる。

Research Products

• [Publications] Y.Matsuo: "Evolution of the GC content of the histone3 gene in seven Drosophila species"Genes Genet. Syst.. 78. 309-318 (2003)
• [Publications] M.Kakita et al.: "Divergence and heterogeneity of the histone gene repeating units in the Drosophila melanogaster specles subgroup"Genes Genet. Syst.. 78. 383-389 (2003)