メダカゲノム情報にもとづく脊椎動物染色体再編の比較ゲノム解析

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17018016
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 堀 寛 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60116663)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三谷 啓志 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (70181922) ; 佐々木 貴史 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (70306843) ; 金森 章 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40324389)
• Keywords: メダカ / ゲノム / 染色体再編 / 比較ゲノム / BACライブラリー

Research Abstract

この研究課題では、先の特定研究(ゲノムC)で明らかにされたメダカWGS(whole genome shotgun sequencing)による全ゲノム概要配列の情報を有効利用し、それを基盤にして、魚類を中心にした脊椎動物染色体再編の比較ゲノム解析を行うこと、さらにメダカが脊椎動物のモデル動物の一つとして、マウス同様にヒトの遺伝病のモデルとなりうることを多くのメダカ突然変異体を解析することで証明すること、を目的としている。
初年度においては、分担者である佐々木によって、当初の計画どうり、メダカ染色体連鎖群22番については、メダカWGSを用い、さらにBACクローンの整列を行い、その約20Mbを配列決定した。これによって同染色体のセントロメア、テロメア、ギャップ領域を除く全長の95%をカバーする配列が得られた。これは国際学会で発表され、さらに論文としてまとめられ、現在、投稿中である。
またフグゲノムとメダカゲノムのゲノムサイズはフグが400Mb、メダカがその倍量の800Mbと大きく異なることが知られている。今回メダカとフグの22番染色体の相同領域1MbをフグWGSの利用により同定した。この両者のゲノムサイズの相違が1Mbの比較から広範なindelの挿入欠損であることが判明した。またそのindelの分類同定がなされた。
変異体の解析ではアルビノ変異体や色素胞欠損株の解析がなされた。また魚類特有の利尿ホルモンやグアニリルシクラーゼ遺伝子、hox遺伝子についての分子進化研究が行われた。

Research Products

• [Journal Article] Organization and structure of hox gene loci in medaka genome and comparison with those of pufferfish and zebrafish genomes. (2006)
  • Author(s): Kurosawa G, Takamatsu N, Takahashi M, Sumitomo M, Sanaka E, Yamada K, Nishii K, Matsuda M, Asakawa S, Ishiguro K, Kurosawa Y, Shimizu N, Kohara Y, Hori H.
  • Journal Title: Gene (in press)
• [Journal Article] Color reversion of the albino medaka fish associated with spontaneous somatic excision of the Tol-1 transposable element from the tyrosinase gene. (2006)
  • Author(s): Tsutsumi M, Imai S, Kyono-Hamaguchi Y, Hamaguchi S, Koga A, Hori H.
  • Journal Title: Pigment Cell Res. (in press)
• [Journal Article] Comparative Genomics of Medaka and Fugu. Proceedings for TODAI International Symposium of Functional Genomics of Pufferfish - Recent Advances and Perspective. (2006)
  • Author(s): Shimizu N, Sasaki T, Asakawa S, Shimizu A, Ishikawa SK, Imai S, Murayama Y, Himmelbauer H, Mitani M, Furutani-Seiki M, Kondoh H, Schartl M, Nonaka M, Takeda H, Hori H, Shima A
  • Journal Title: Comp.Biochem.Physiol (in press)
• [Journal Article] Functional characterization of visual opsin repeptoire in Medaka (Oryzias latipes) (2006)
  • Author(s): Matsumoto Y, Fukamachi S, Mitani H, Kawamura S.
  • Journal Title: Gene (in press)
• [Journal Article] Temperature-dependent growth rates and gene expression patterns of various medaka Oryzias latipes cell lines derived from different populations (2006)
  • Author(s): Hirayama M, Mitani H, Watabe S.
  • Journal Title: J.Comp.Physiol.B (in press)
• [Journal Article] Medaka double mutants for color interfere and leucorhore free : characterization of the xanthophore-somatolactin relationship using the leucophore free gene. (2006)
  • Author(s): Fukamachi S, Wakamatsu Y, Mitani H
  • Journal Title: Dev.Genes Evol. (in press)
• [Journal Article] Structural and functional evolution of three cardiac natriuretic peptides. (2005)
  • Author(s): Inoue K, Sakamoto I, Yuge Y, Iwatani H, Yamagami S, TsuTsumi, M, Hori H, Cerra MC, Tota B, Suzuki N, Okamoto N, Takei Y
  • Journal Title: Mol.Biol.Evol. 22・12 Pages: 2428-2434
• [Journal Article] Reversion mutation of ib oculocutaneous albinism to wild-type pigmentation in medaka fish. (2005)
  • Author(s): Iida A, Takamatsu N, Hori H, Wakamatsu Y, Shimada A, Shima A, Koga A.
  • Journal Title: Pigment Cell Res. 18・5 Pages: 382-384
• [Journal Article] A novel membrane guanylyl cyclase expressed in medaka (Oryzias latipes) intestine. (2005)
  • Author(s): Iio K, Nakauchi M, Yamagami S, Tsutsumi M, Hori H, Naruse K, Mitani H, Shima A, Suzuki N
  • Journal Title: Comp Biochem.Physiol.B Biochem.Mol.Biol. 140・4 Pages: 569-578
• [Journal Article] An in vivo visual reporter system for detection of estrogen-like substances by transgenic medaka. (2005)
  • Author(s): Kurauchi K, Nakaguchi Y, Tsutsumi M, Hori H, Kunihara R, Hashimoto H, Ohnuma R, Yamoto Y, Matsuoka S, Kawai S, Hirata T, Kinoshita M.
  • Journal Title: Environ.Sci.Technol. 39・8 Pages: 2762-2768
• [Journal Article] A resource for medaka gene expression patterns (2005)
  • Author(s): Henrich T, Ramialison M, Wittbrodt B, Assouline B, Bourrat F, Berger A, Himmelbauer H, Sasaki T, Shimizu N, Westerfield M, Kondoh H, Wittbrodt J
  • Journal Title: Bioinfomatics 21・14 Pages: 3195-3197
• [Journal Article] Divergent expression patterns of Sox9 duplicates in teleosts indicate a lineage specific subfunctionalization (2005)
  • Author(s): Kluver N, Kondo M, Herpin A, Mitani H, Schartl M.
  • Journal Title: Dev.Genes Evol. 215・6 Pages: 297-305
• [Journal Article] Genetic linkage map of medaka with polymerase chain reaction length polymorphisms. (2005)
  • Author(s): Kimura T, Yoshida K, Shimada A, Jindo T, Sakaizumi M, Mitani H, Naruse K, Takeda H, Inoko H, Tamiya G, Shinya M
  • Journal Title: Gene 363・1 Pages: 24-31
• [Journal Article] Medaka receptors for somatolactin and growth hormone : phylogenetic paradox among fish growth hormone receptors. (2005)
  • Author(s): Fukamachi S, Yada T, Mitani H.
  • Journal Title: Genetics 171・ Pages: 1875-1883