2019 Fiscal Year Research-status Report
新しい脊椎動物モデル・キンギョの変異体の表現型多様性を作り上げる分子機構の理解
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19K22426
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| Research Institution | Nagahama Institute of Bio-Science and Technology |
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Principal Investigator |
大森 義裕 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 教授 (90469651)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | ゲノムワイド関連解析 / キンギョ / 脊椎動物モデル / 家畜化 / 全ゲノム重複 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、新しい脊椎モデルとしてのキンギョの解析と表現型の多様性を作り上げるメカニズムの解明をすすめる。令和元年度は、キンギョ全ゲノム解読を完了し、論文発表を行った。キンギョ品種のゲノム解析については、様々な表現型をもつキンギョ品種の全ゲノム再シーケンス解析を行った。得られたデータを用いて、ゲノムワイド関連解析を行うことで、５つの表現型に関連する６つの遺伝子座を新たに同定した。これらの領域から原因遺伝子と予想される候補遺伝子を見出し変異を検出している。また、キンギョゲノム中に存在するトランスポゾンの解析によりキンギョのゲノムに、1400万年前に起きた全ゲノム重複後に非対称サブゲノム進化が起こっていることを見出した。一方、キンギョ品種の雑種交配による表現型と関連する遺伝子の同定に関しては、令和元年度は、予定の掛け合わせを継続し、これまでに得られたF1同士を掛け合わせF2世代を得ることに成功した。現在、これらのF2個体の表現型の解析を進めている。研究代表者は、昨年4月に長浜バイオ大学に着任し、研究室のセットアップを行った。ゼブラフィッシュの飼育施設のセットアップや、キンギョの飼育施設の設置を完了し、これらの実験系が問題なく運用できる体制が確立しつつある。令和2年度は、キンギョゲノムとコイゲノムとの比較をすすめ、非対称サブゲノム進化についてより詳細な解析を行う。また、これに付随した情報をまとめて、次の論文の準備をすすめる。雑種交配に関しては、F2の表現型データを蓄積するとともに、F2からゲノムを精製して、次世代シーケンサーで解析を行い、ゲノムワイド関連解析などのインフォマティクスの手法を使って、表現型と関連する遺伝子座の同定を行う。一方で、ゼブラフィッシュを用いて、キンギョで見つかった遺伝子と表現型の因果関係を、ゲノム編集やトランスジェニックの手法を用いて解析を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
キンギョ品種のゲノム解析については、様々な表現型をもつキンギョ品種の全ゲノム再シーケンス解析を行った。ゲノムワイド関連解析を行うことで、５つの表現型に関連する遺伝子座を同定した、これらのほとんどで原因遺伝子と予想される変異を見出している。また、トランスポゾンの解析によりキンギョのゲノムに、非対称サブゲノム進化が起こっていることを見出した。非対称サブゲノム進化がキンギョの多様化の一因となっている可能性が考えらえられる。系統的に近いコイのゲノムとの比較をすすめ、非対称サブゲノム進化の詳細を解析している。これらの結果をまとめて論文として発表する。一方、キンギョ品種の雑種交配による表現型と関連する遺伝子の同定に関しては、予定の掛け合わせを継続し、これまでに得られたF1同士を掛け合わせF2世代を得ることに成功した。これらのF2個体の表現型の解析を進めている。昨年4月に長浜バイオ大学に着任し、研究室のセットアップを行った。ゼブラフィッシュの飼育施設のセットアップや、キンギョの飼育施設の設置を完了し、これらの実験系が問題なく運用できる体制が確立しつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、これまで行ってきたキンギョ品種を用いたゲノム解析に関する知見をまとめ、論文として発表する。キンギョゲノムとコイゲノムとの比較をすすめ、非対称サブゲノム進化についてより詳細な解析を行う。また、これに付随した情報をまとめて、次の論文の準備をすすめる。雑種交配に関しては、F2の表現型データを蓄積するとともに、F2からゲノムを精製して、次世代シーケンサーで解析を行い、ゲノムワイド関連解析などのインフォマティクスの手法を使って、表現型と関連する遺伝子座の同定を行う。一方で、ゼブラフィッシュを用いて、キンギョで見つかった遺伝子と表現型の因果関係を、ゲノム編集やトランスジェニックの手法を用いて解析を行う。
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| Causes of Carryover |
次年度に論文の発表が予想され、オープンアクセス経費と出版費用に多額の支出が予定されているため。オープンアクセス経費と出版費用等に使用する予定。
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[Presentation] Goldfish genome resequencing and the phenotypic variations of domesticated strains2019
Author(s)
Yoshihiro Omori, Tetsuo Kon, Kentaro Fukuta, Hironori Wada, Masakatsu Watanabe, Zelin Chen, Koichi Kawakami, Takahisa Furukawa, Atsushi Toyoda, Shawn Burgess, Hideki Noguchi
Organizer
The 14th International Zebrafish Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] キンギョの全ゲノム配列決定と品種に見られる多様な表現型を規定する遺伝子の探索2019
Author(s)
YOSHIHIRO OMORI, Tetsuo Kon, Kentaro Fukuta, Zelin Chen, Hironori Wada, Masakatsu Watanabe, Hideki Noguchi, Asao Fujiyama, Atsushi Toyoda, Koichi Kawakami, Shawn Burgess, Takahisa Furukawa
Organizer
第42回 日本分子生物学会年会
Invited
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[Presentation] キンギョ品種の形態形成を制御するメカニズムの解析2019
Author(s)
YOSHIHIRO OMORI, Tetsuo Kon, Kentaro Fukuta, Hironori Wada, Masakatsu Watanabe, Zelin Chen, Koichi Kawakami, Takahisa Furukawa, Hideki Noguchi, Shawn Burgess, Atsushi Toyoda
Organizer
第52回 日本発生生物学会大会
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