2018 Fiscal Year Annual Research Report
Differences in genome structure between humans and apes: test for hypothesis concerning recombination frequency
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15H04427
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
古賀 章彦 京都大学, 霊長類研究所, 教授 (80192574)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田辺 秀之 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 准教授 (50261178)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 類人猿 / 霊長類 / ヘテロクロマチン / 反復配列 / 染色体 / 進化 / 多様性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトとチンパンジーの共通祖先の時点で、巨大なヘテロクロマチンのブロックが染色体端部にあり、両者が分岐した後で、ヒトのほうの系統でこれは消失した。この消失の進化的意義を追求することが、本研究課題の目的である。そのために、ヒトではこれが消失することで染色体間の組換え頻度が相対的に上がり、染色体間の多様性が上昇したとの仮説を立てた。
この仮説を検証するために、チンパンジーの培養細胞からブロックを人為的に取り除き、また、ヒトの培養細胞にブロックを導入し、それぞれで組換え頻度を測定して影響を調べるという計画を立てた。これに加えて、研究期間の２年目に、同様の対比を見せる新世界ザル２種（マーモセットおよびヨザル）でも比較を行うことにした。また、研究期間の３年目に、チンパンジーでの減数分裂の実態を直接観察するという手法を、加えた。どちらの追加も、有力な手法がアイデアとして浮かんだこと、および、そのための材料が入手できたことが、理由である。
この３つの方法で、研究課題を進めた。第１の方法では、３年目までに、ブロックの除去で組換え頻度が約2.4倍に上昇するという結果が、大まかに得られていた。そして４年目に実施した精密な測定で、この数値のレベルであることを確認した。第２の方法では、ブロックの規模が短期間に変動することを示し、ヒトでの短期間での消失を支持するデータを得た。第３の方法では、チンパンジーの減数分裂で、ブロックの存在のために染色分体の分離が遅れることの、直接的な証拠を得た。
以上の結果から、当初予定していた組換え頻度への影響に加え、分子レベルでの実態、および、他の同様な例まで示すことができ、仮説の検証となった。学術誌への論文の投稿が完了しており、審査中の状態である。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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