ショウジョウバエNeo性染色体を用いたY染色体の退化過程の解明

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K14585
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 野澤 昌文 国立遺伝学研究所, 生命情報研究センター, 助教 (50623534)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 性染色体 / ショウジョウバエ / 昆虫 / 染色体退化 / 遺伝子発現

Outline of Annual Research Achievements

H27年度は、進化過程で独立にNeo性染色体を獲得したDrosophila albomicansとD. americana americanaのゲノム配列を決定した。メスについては、ガラス棒巻取り法とキアゲン社のGenomic-tipキットを組み合わせて高純度の高分子DNAを抽出した。そのDNAと用いて両種のメスゲノムをPacBioシーケンサーを用いて決定した。得られたリードからアセンブリを行い、D. albomicansについてはコンティグのN50が20Mbpを超える高精度アセンブリが得られた。D. americanaについてはD. albomicansには及ばなかったものの、コンティグのN50が1Mbpを越えるゲノムアセンブリが得られた。
一方、オスのゲノムDNA抽出も行い、こちらはHiSeqを用いてショートリード配列を決定した。現在、メスゲノムへのマッピングを行い、Neo-X染色体アセンブリをオス特異的変異箇所で置き換えることによって、Neo-Y染色体アセンブリを構築しようと試みている。
また、D. albomicansとその近縁種でNeo性染色体を持たないD. nasutaについて、幼虫、蛹、成虫のオスメスそれぞれからRNA抽出を行い、mRNAライブラリを作成した。その後、HiSeqによるRNA-seqを行った。現在、得られたデータを用いてトランスクリプトームの構築および発現解析を行い、Neo-Y染色体の退化の程度、特に偽遺伝子の割合や転移因子の蓄積度合い、に着目して解析を進めていく。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

新学術領域研究「ゲノム支援」の支援課題として採択していただき、PacBioシーケンサーを用いたゲノム配列決定が当初の計画以上に進展したため。

Strategy for Future Research Activity

H27年度に引き続き、RNA-seqを行う。また、D. americana americanaと同種（亜種が異なる）でありながらNeo性染色体を持たないD. americana texanaのゲノム配列を決定する。得られた結果をまとめ、論文として公表する。

Causes of Carryover

新学術領域研究「ゲノム支援」の支援課題に採択していただき、当初より少ない額で研究を進めることができたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

当初予定していなかったD. americana texanaのゲノム配列の決定を行い、性染色体進化に伴う遺伝子退化過程をより網羅的かつ詳細に明らかにする。