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2020 Fiscal Year Research-status Report

採食適応に着目した霊長類と非霊長類哺乳類のゲノム・メタゲノム収斂進化の解明

Research Project

Project/Area Number 19K16241
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

早川 卓志  北海道大学, 地球環境科学研究院, 助教 (00758493)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords霊長類 / 有袋類 / 単孔類 / ゲノム / メタゲノム / 食性 / 化学受容体 / 腸内細菌
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、多様な食性に適応放散している哺乳類の「縮図」として、多様な食性に種分化している霊長類を位置づけ、ゲノム・メタゲノム解析の手法でその収斂進化の遺伝的メカニズムを解明することをゴールとする。昨年度は、サンプリング、カウンターパートとの研究の方向性に関する打合せ、基礎的なDNA実験を実施した。今年度は、それらの基礎データやネットワークを活かして、様々な霊長類および非霊長類哺乳類の解析をおこなった。具体的には、霊長類としてはチンパンジー、グエノン、マーモセット、スローロリス、非霊長類哺乳類としては、ニホンジカ、イルカ、クマ、トガリネズミ、コアラ、カモノハシ、ハリモグラのゲノム・メタゲノム解析をおこなった。海外での哺乳類の野外調査はCOVID-19拡大の関係でできなかったが、国内の哺乳類の野外調査地や、動物園と連携して調査を進めた。国際単孔類ゲノムプロジェクトの成果論文として、カモノハシとハリモグラの全ゲノム解析をNature誌に発表して、霊長類から単孔類までの食性進化に直結する化学受容体遺伝子ファミリーの進化解明を担当した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

第二年度では、次世代シークエンサーをもちいて、収集した資料の広域ゲノム領域や、腸内細菌叢の16S配列解析をおこない、霊長類と有袋類の間での共通する進化様式がないか明らかにすることを目的としており、達成することができた。また、霊長類や有袋類以外の幅広い哺乳類分類群でも調査をおこなうことができた。

Strategy for Future Research Activity

最終年度では、これまでに明らかにした霊長類ならびに非霊長類哺乳類の各分類群におけるゲノム・メタゲノム解析を個別に成果としてまとめるとともに、収斂の観点から統合的なデータ分析をおこなう。特に本研究がメインのターゲットにしている霊長類や有袋類の生息国には、最終年度においてもCOVID-19拡大の関係で渡航しての調査は困難と考えられるが、カウンターパートとオンライン交流や共著論文の執筆を通じて、ネットワーク形成に努めていく。

  • Research Products

    (25 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (5 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Sydney/University of Adelaide/Australian Museum(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      University of Sydney/University of Adelaide/Australian Museum
    • # of Other Institutions
      2
  • [Int'l Joint Research] University of Copenhagen(デンマーク)

    • Country Name
      DENMARK
    • Counterpart Institution
      University of Copenhagen
  • [Int'l Joint Research] BGI-Shenzhen(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      BGI-Shenzhen
  • [Int'l Joint Research] Federal Rural University of Pernambuco/Federal University of Pernambuco(ブラジル)

    • Country Name
      BRAZIL
    • Counterpart Institution
      Federal Rural University of Pernambuco/Federal University of Pernambuco
  • [Int'l Joint Research] IPB University(インドネシア)

    • Country Name
      INDONESIA
    • Counterpart Institution
      IPB University
  • [Journal Article] Female chimpanzees giving first birth in their natal group in Mahale: attention to incest between brothers and sisters2021

    • Author(s)
      Matsumoto Takuya、Hanamura Shunkichi、Kooriyama Takanori、Hayakawa Takashi、Inoue Eiji
    • Journal Title

      Primates

      Volume: 62 Pages: 279~287

    • DOI

      10.1007/s10329-020-00886-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Platypus and echidna genomes reveal mammalian biology and evolution2021

    • Author(s)
      Zhou Yang、Shearwin-Whyatt Linda、Li Jing、Song Zhenzhen、Hayakawa Takashi、他
    • Journal Title

      Nature

      Volume: NA Pages: NA

    • DOI

      10.1038/s41586-020-03039-0

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evolution of the bitter taste receptor TAS2R38 in colobines2020

    • Author(s)
      Purba Laurentia Henrieta Permita Sari、Widayati Kanthi Arum、Suzuki-Hashido Nami、Itoigawa Akihiro、Hayakawa Takashi、Nila Sarah、Juliandi Berry、Suryobroto Bambang、Imai Hiroo
    • Journal Title

      Primates

      Volume: 61 Pages: 485~494

    • DOI

      10.1007/s10329-020-00799-1

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Key Male Glandular Odorants Attracting Female Ring-Tailed Lemurs2020

    • Author(s)
      Shirasu Mika、Ito Satomi、Itoigawa Akihiro、Hayakawa Takashi、Kinoshita Kodzue、Munechika Isao、Imai Hiroo、Touhara Kazushige
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 30 Pages: 2131~2138.e4

    • DOI

      10.1016/j.cub.2020.03.037

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fermentation Ability of Gut Microbiota of Wild Japanese Macaques in the Highland and Lowland Yakushima: In Vitro Fermentation Assay and Genetic Analyses2020

    • Author(s)
      Hanya Goro、Tackmann Janko、Sawada Akiko、Lee Wanyi、Pokharel Sanjeeta Sharma、de Castro Maciel Valdevino Gisele、Toge Akito、Kuroki Kota、Otsuka Ryoma、Mabuchi Ryoma、Liu Jie、Hatakeyama Masaomi、Yamasaki Eri、von Mering Christian、Shimizu-Inatsugi Rie、Hayakawa Takashi、Shimizu Kentaro K.、Ushida Kazunari
    • Journal Title

      Microbial Ecology

      Volume: 80 Pages: 459~474

    • DOI

      10.1007/s00248-020-01515-8

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evolution of gut microbiota in animals: Host-microbe interactions and mechanisms2020

    • Author(s)
      Takashi Hayakawa
    • Organizer
      第43回 日本分子生物学会年会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Japan-Australia Wildlife Science Collaboration2020

    • Author(s)
      Takashi Hayakawa
    • Organizer
      The 15th International Symposium on Primatology and Wildlife Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Genetic Origin of Koalas Captive in Japan: toward the Investigation of Innate Diet Preference2020

    • Author(s)
      Kotaro Kondo, Takashi Hayakawa
    • Organizer
      The 15th International Symposium on Primatology and Wildlife Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Genetic Analysis of Captive Echidnas in Japanese Zoos using Noninvasive Spine Samples2020

    • Author(s)
      Takumi Ezawa, Takashi Hayakawa
    • Organizer
      The 15th International Symposium on Primatology and Wildlife Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] クモザルのるつぼ2020

    • Author(s)
      北山遼, 白井温, 根本慧, 田和優子, 綿貫宏史朗, 早川卓志
    • Organizer
      第22回日本進化学会年大会
  • [Presentation] Zoo acts as a “melting pot” of spider monkeys2020

    • Author(s)
      Haruka Kitayama, Atsushi Shirai, Kei Nemoto, Yuko Tawa, Koshiro Watanuki, Takashi Hayakawa
    • Organizer
      The 14th International Symposium on Primatology and Wildlife Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 集団遺伝学的解析が明らかにした日本のクモザル類の多様性2020

    • Author(s)
      北山遼, 白井温, 根本慧, 田和優子, 綿貫宏史朗, 早川卓志
    • Organizer
      第36回日本霊長類学会大会
  • [Presentation] ゲノムから探るグエノン類の混群形成メカニズム2020

    • Author(s)
      北山遼, 峠明杜, 橋本千絵, 五百部裕, 今井啓雄, 古市剛史, 早川卓志
    • Organizer
      第65回プリマーテス研究会
  • [Presentation] 複数種の樹液給餌により飼育下コモンマーモセットの腸内細菌叢は変動するか2020

    • Author(s)
      金綱航平, Leonardo de Oliveira Melo, Valdir Luna da Silva, 他
    • Organizer
      第65回プリマーテス研究会
  • [Presentation] 西島明日香, 栁川洋二郎, 早川卓志2020

    • Author(s)
      クマ類における着床遅延の分子メカニズム研究
    • Organizer
      第65回プリマーテス研究会
  • [Presentation] 屋久島のサル、シカ、イタチの同所的進化をゲノムから探る2020

    • Author(s)
      早川卓志, 明石涼, 伊藤毅, 揚妻-柳原芳美, 揚妻直樹
    • Organizer
      屋久島学ソサエティ 第8回大会
  • [Presentation] 御蔵島のミナミハンドウイルカ野生個体群における授乳行動の報告2020

    • Author(s)
      勝島日向子, 小木万布, 早川卓志
    • Organizer
      日本生態学会第68回全国大会
  • [Presentation] COVID-19の拡大による観光客減少は「奈良の鹿」の腸内細菌叢を変化させたのか?2020

    • Author(s)
      明石涼, 石川周, 甲斐義明, 立澤史郎, 早川卓志
    • Organizer
      日本生態学会第68回全国大会
  • [Remarks] 早川研究室

    • URL

      https://noah.ees.hokudai.ac.jp/hayakawa/

  • [Remarks] カモノハシとハリモグラの全ゲノム解読に成功!

    • URL

      https://www.hokudai.ac.jp/news/2021/01/2-48.html

URL: 

Published: 2021-12-27  

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