2017 Fiscal Year Research-status Report
カメ類のミトコンドリア遺伝子と核遺伝子の大量比較に基づく分子進化特性の解明
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15K07169
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
熊澤 慶伯 名古屋市立大学, 大学院システム自然科学研究科, 教授 (60221941)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | カメ / ミトコンドリア遺伝子 / cDNA / RNAシーケンシング / 分子進化 / 系統解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、カメ類の様々な種から核ゲノムにコードされた遺伝子のcDNAとミトコンドリアゲノムの塩基配列を決定し、これらのゲノムの構造的特徴を明らかにするとともに、核遺伝子とミトコンドリア遺伝子の分子進化特性を解明することを目的とする。
本年度は、新たに３種のカメ類からミトコンドリアゲノム全塩基配列（主要非コード領域がシーケンシングできない１種を含む）を決定した。これらのミトコンドリアゲノムがコードする３７遺伝子の遺伝子配置は、ヒトや他の多くのカメ類と同一であったが、タンパク質遺伝子のコード領域におけるフレームシフトの入り方において大きく異なっていた。昨年度までにシーケンスを終えた種も含め、これまでにND3遺伝子、ND4L遺伝子、cytb遺伝子のコード領域において合計６カ所のフレームシフトの挿入が確認されているが、フレームシフトを全く含まない種も一定割合存在する。ナンベイヨコクビガメ科のオオアタマヨコクビガメは、これまでcytb遺伝子にフレームシフトが発見された唯一の種である。
一方我々は、日本産のシナスッポン肝臓から得たpolyA RNAに対して、イルミナMiSeqを用いた網羅的なRNAシーケンシングを行った。151bpペアエンドで取得した38,923,976リードからアセンブルを行い、108,842個のコンティグを得た。現在、他の６種のカメ類のRNAシーケンシングデータとともに、独自のソフトウエアを用いて相同遺伝子を拾い出す作業を行うとともに、系統解析の準備を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
これまでカメ類の種からミトコンドリアゲノム全塩基配列を決定し、タンパク質遺伝子のフレームシフトの分子進化を解明するなどの研究は順調に進んでいる。一方、核ゲノムコード遺伝子のcDNA網羅解析は、cDNAデータ取得までは進んでいるものの、相同遺伝子配列からオーソログとパラログを分別し、オーソログだけを取得する過程において、少し難航している。このオーソログ分別は、当該分野において最も先端的かつ活発に研究がなされている課題であるが、現在のところ確固たる手法が確立していない。次年度にこの問題を解決して、最終的な目標である遺伝子の分子進化特性の解明までつなげたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
上述の通り実験部分はこれまで順調に進んできており、次年度は実験よりもデータ解析に力点を移して研究を進めたい。相同遺伝子の塩基配列からオーソログとパラログを分別するパイプラインについて、これまで報告があるものをいくつか試し、本研究のデータに対し最も有効なものを見出したい。その結果、核ゲノムコードのオーソログ遺伝子対を数十個程度選別し、ミトコンドリア遺伝子との分子進化特性の比較につなげたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
予定していた次世代シーケンス解析のランが１回分不要となりとりやめたため、残額が生じた。次年度は最終年度で研究をとりまとめる必要があるので、この分を国際学会での発表旅費などに充てたい。
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