Comparison of molecular evolutionary properties between mitochondrial and nuclear genes in turtles

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15K07169
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Evolutionary biology
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: Kumazawa Yoshinori 名古屋市立大学, 大学院システム自然科学研究科, 教授 (60221941)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): SHIBATA hiroki ; YABE takashi ; INOUE jun
• Research Collaborator: SUN yao ; YAMADA chiemi ; KUSUMA wahyu endra
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: カメ / ミトコンドリア遺伝子 / 核遺伝子 / 系統的有用度 / 翻訳フレームシフト / RNAシーケンシング

Outline of Final Research Achievements

In the present study, we determined complete mitochondrial DNA sequences and obtained datasets of orthologous cDNA sequences from representative turtle species. We found some new translational frameshifts in the turtle mitochondrial protein-coding genes and showed mRNA structural features at and around the frameshift site. We showed that molecular evolutionary rates are not homogeneous among turtle lineages. Most nuclear genes had much older optima in the phylogenetic informativeness profile than mitochondrial genes. We proposed more than 50 candidate single-copy nuclear genes that may be suitable for deep-branch phylogenetic analyses in turtles.

Free Research Field

分子系統進化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、様々なカメ類からミトコンドリアゲノムと核ゲノムにコードされる遺伝情報を迅速に決定して系統解析に利用する方法を探求した。分岐年代が7千万年前を超えるような高次の系統解析には、ミトコンドリア遺伝子よりも核遺伝子の方が概して有用性が高いことを示し、今後の研究で利用可能な核遺伝子の候補をいくつか提案した。核遺伝子の情報を網羅的に取得するには特定臓器を用いたRNAシーケンシングの手法が優れていることも示した。